О некоторых химических действиях электричества

ГЁМФРИ ДЭВИ
1778 — 1829 гг.

КЛАССИКИ
ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

под обичей редакцией

И И. АГОЛА, С.И. ВАВИЛОВА, М.Я. ВЫГОДСКОГО
Б.М.ГЕССЕНА, М.Л. ЛЕВИНА. А.А. МАКСИМОВА
А.А. МИХАИЛОВА. И. П. РОЦЕНА. А.Я. ХИНЧИНА

— ово воа-+-—

НТОМРНКВУ ШАУУ

ГЕМФРИ ДЭВИ

О

НЕКОТОРЫХ ХИМИЧЕСКИХ

лЕЙсТвиИЯхХ
ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

вк м —

Перевод, биографический очерк
и примечания

А.Н.ФРУМКИНА
$8
ГОСУДАРСТВЕННОЕ

ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА 1955 ЛЕНИНГРАД

Суперобложка, переплет и орнамен-
тация книзи художника А. Крейчика.

Редакционную работу по этой книге провела Н. Ершова. Издание сфор-

мила В. Зазульская. Корректуру держала Л. Свешникова. Наблюдала

за выпуском О. Морозова. Рукопись сдана в производство 10/МП 1932 г.,

листы подписаны к печати 11/\УП 1933 г., книга вышла в свет в августе

1933 г., в количестве 5000 эк ‚ на бумаге формата 72 Х 1051/30, печатных

знаков в книге 239000, листов 10, заказ № 5807 ГТТИ № 498, уполномо-
ченный Главлита Б 31049. Т 14-5-4.

Фабрика книги «Красный пролетарий», издательство ЦК ВКП(б) Парт-
издата. Москва, Краснопролетарская, 16.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Мемуары Дэви занимают 0собое положение в
истории электрохимии, Они содержат первое по-
дробное опытное исследование явлений электролиза
и переноса ионов, первую схему электрической
теории химического сродства и, наконец, описание
первого и самого блестяшего технического прило-
жения электрохимии — получения элементарных
калия и натрия. Этим оправдывается их перевод
в настоящее время.

Предлагаемый перевод, по возможности, точно
воспроизводит английские оригиналы, напечатанные
в «РЬПозорШеа! ТгапзаеЯопз» Лондонского коро-
левского общества за 1807 и 1808 гг. Перевод енаб-
жен примечаниями, из коих пять, соответственно
отмеченные, заимствованы у Оствальда.

А. Фрумкин.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ® ® ® ® ® ® ® р] ® ® ® Ф ® ® ® ® ° ра ® Г]
А. Н. Фрумкин.. Биографические данные ...... Ш
[. О некоторых химических действиях
электричества

1. Введение. „еее... 83
9. Об изменениях воды под действием электричества 24
3. О действиях электричества при разложении раз-

личных соединений .............. 88
4. О переносе некоторых составных частей тел при
действии электричества ............ 47

5. О прохождении под действием электричества кис-
лот, шелочей и других веществ через разнооб-
разные химические вещества, их притягиваюшие 52

6. Несколько общих замечаний о рассмотренных
явлениях и о том, как происходят разложение и

перенос . еее еее. 58
7. Об общих законах химических изменений, произ-
водимых эхектричеством............ 63
8. О соотношениях между электрическими энерги-
ями тел и их химическим сродетвом ...... 79
9. О роде действия столба Вольта с опытными по-
яснениями . еее... 80
10. Некоторые общие пояснения и применение из4о-
женных фактов и принципов; заключение ... 85

7

Ц. О некоторых новых случаях химических

изменений, вызванных электричеством, в

частности о разложении нелетучих щело-

чей ио выделении новых веществ, которые

являются их основаниями, атакже об общей
природе щелочных тел

1. Введение .. еее. 99
2. О методах, применявшихся для разложения ис-
летучих щелочей еее 1
3. Теория разложения нелетучих щелочей; их сосгав
ни получение. „и... №6
4. О свойствах и природе основания кали... .. 110

5. О свойствах и природе основания натра.... 124
6. О содержанни оснсваний и кислорода в ка.:и и на-
тре ео о. 130
7. Несколько общих замечаний о соотношениях ме-
жду основаниями кали и натра и другими телами 137
8. О при; оде аммиака и шелочных тел восбще вме-
сте с неготорыми замечаниями о надеж.ах на
новые открытия, которые обусловлены расемо-
тренными фактами... сс. 149
Примечания еее... 4155

А.Н.ФРУМКИН

ГЕМФРИ ДЭВИ

БИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Гёмфри Дэви (НатрЬгу ФОауу) родился 17 декабря
1778 г. в городке Пензенс (Реп2апсе) в ЁКорнуэльсе.
Способный и рано развившийся мальчик не проявлял,
однако, на школьной скамье ни особенного прилежания,
ни интереса к преподававшейся в школе науке. После
смерти. своего отца, оставившего семью без всяких
средств к существованию, молодой Дэви принял ре-
шение посвятить себя медицине; поступив в качестве
ученика к практиковавшему в ПШензенсе врачу, он
серьезно занялся своим образованием. Он знакомится
с сочинениями МЛавуазье (Гауо ег) и Никольсона
(№сро]з0оп) и, увлеченный высказанными в них идеями,
придумывает новую теорию сушности света. Как раз
в это время д-р Томас Бэддоэс (Тотаз Вед 4оез)
учреждает в Бристоле медицинский пневматический
институт для изучения и применения физиологических
свойств газов. Дэви по рекомендации получает должность
в этом институте. В следующем 1799 г. он публикует
в журнале Бэддоэса «\У/езё Соишгу Сопи1Бийопз$» свои
первые печатпые произведения. «О тепле, свете и соеди-

11

нениях света вместе с новой теорией дыхания и
наблюдениями над химией жизни» и «Об образовании
фосоксигена и окраске живых существ». В этих рабо-
тах, наряду © описанием интересных опытов над тре-
нием двух кусков льда, доказывающих нематериальность
тепла, Дэви излагает чрезвычайно фантастическую тео-
рию, в которой свет расематривается как особое тело,
а кислород—как соединение этого тела с некоторым
элементом. Впоследствии Лэви очень жалел об опубли-
ковании этих незрелых трудов. В апреле этого же
года Дэви открывает физиологические свойства закиси
азота (веселяшего газа); это открытие, опубликован-
ное вместе с некоторыми другими наблюдениями в
работе, озаглавленной «Химические и философекие ис-
следования, посвященные, по преимуществу, закиси
азота», делает его сразу популярным. Веселяший газ
входит в моду, вее приезжают подышать им в пневма-
тический пнститут, в том числе и такие знаменитости,
как поэты Соути (ЗоиТу) и Кольридж (Со|@хе),

В 1801 г. Дэви получает ог графа Румфорда (Кип{ога)
приглашепие занять должность ассистента в Королев-
ском институте в Лондоне и через год делается про-
феесором этого института. Первые курсы, читанные
Лэви, посвящены прикладным вопросам—химическим ос-
новам дубления и агрономической химии. Однако в
то же время он не перестает заниматься и теорией,
направив внимание на исследование электрохимичееских
явлений. В июне 1801 г. Лэви делает Королевекому
обшеству сообщепие о гальванических цепях, по-
строенных из одного металла и двух жидкостей. Пятью

13

Опыт с веселящим газом в Королевском институте. (карикатура).

годами позже он читает свою первую ВаК: ап Гесбаге
(«О некоторых химических действиях электричества»),
в которой он приводит ряд удивительных по своей
систематичности наблюдений над явлениями электролиза,
обобщенных им в стройную теорию электрической при-
роды химического сродства. Осенью 1807 г., действуя
электрическим током на расплавленные едкие щелочи,
Дэви открывает калий и натрий. Описанию опытов
над этими новыми металлами посвящена его вторая
ВаКегап Гесбиге. Далее следуют попытки выделить
металлы шелочных земель, приведшие, впрочем только
к получению амальгам этих металлов, опыты, опро-
вергающие предположение Гей-Люссака о содержании
водорода в калии, получение бора из борной кислоты,
работы с теллуристым водородом и, наконец, доказа-
тельства элементарной природы хлора, опровергающие
общепринятое в то время мнение, по которому хлор
нужно рассматривать как окисел неизвестного мурия
(третья, четвертая и пятая Вакемап Гесфиге),

Открытия эти создают Дэви европейскую известность;
на его лекциях в Королевском институте собирается до
тысячи человек. Французская академия наук присуж-
дает ему медаль за лучшую работу о гальванизме.

В 1812 г. выходит в евет его книга «Основание хими-
ческой философии», посвященная его жене. К этому же
времени относятся работы Дэви над хлористым азотом,
закончившиеся сильным взрывом, при котором Дэви.
повредил себе глаза, и исследования по химии соединений
фтора. Осенью 1813 г. он отправляется вместе с женой
в Европу; их сопровождает в качестве «секретаря и

15

помошника при опытах» Михапл Фарадей. В Париже
его ждет самый радушный прием. Академия наук изби-
рает его членом-корреспондентом. Дэви восстанавливает,
однако, против себя франпузеких ученых своей рез-
костью и несдержанностью; он окончательно портит
отношения, наскоро решая в своей походной лаборатория
вопрос об элементарной природе иода, который за два
года до приезда Дэви был открыт во Франции Куртуа
и которым французские химики очень интересовались.

Из Франции Дэви едет в Италию, продолжая все время
свои научные работы. Он занимается то природой элех-
тричества у электрического ската, то продуктами го-
рения алмаза, который он сжигает в атмосфере кислорода
с помошью зажигательного стекла, то составом античных
красок.

В 1815 г. Дэви опять в Лондоне. Здесь он обрашает
свое внимание на вопрос о безопасной лампе для угале-
копов. Уяенив себе с самого начала, насколько суше-
ственно для предотвращения взрыва быстрое охлаждение
взрывчатой смеси внутри лампы, после нескольких проб с
узкими металлическими трубками, он конструирует свою
знаменитую лампу, зашишенную металлической сеткой.
В 1816 г. лампа Дэви уже принята на практике.

В 1818 г. английское правительство посылает Дэви
в Неаполь для изучения папирусов из Геркуланума.
После его возврашения в 1821 г. его избирают пре-
зидентом Королевского общества. К тому же времени
относится неудачный план Дэви защиты медных частей

судов от порчи с помощью железных пластин, доставив-
ший честолюбивому ученому много неприятностей.

16

‘иидогеобег иэочо а избу иЧфи

В.

Ч

мфри Лови,

Ге

2

Пошатпувшееся здоровье заставляет Дэви уехать в
1827 г. на 1ог. Однако в конде этого года оп возвра-
щается в Англию и пишет книгу 0б уженьи рыбы,
своем излюбленном спорте. Весною 1828 г. он снова
уезжает на юг и присылает оттуда «Заметки 06 элек-
тричестве ската». Это его последний научный мемуар.
В феврале 1829 г. Дэви поражает второй удар, п
29 мая он умирает в Жепеве. Его посмертная книга
«Утешения в путешествия или последние дни философа»
вышла в следующем году.

Изумительные энергия п настойчивость при выпол-
нении поставленных задач, способность к пыироким об-
общениям, поражающая быстрота соображения и смелый
полет фантазин—вот отличительные черты работ Дэви.
Не даром Кольридж сказал о нем: «Если бы он не
был величайшим химиком, то он был бы величайшим
поэтом своего времени».

Дэви был чрезвычайно честолтобив, и честолюбие ча-
сто делало его несправедливым по отношению к другим.
Характер Дэви был раздражительный и нервный; его
обвиняли в высокомерии, хотя биограф его утверждает,
что последнее было только маской, под которой он
старалея скрыть свою непреодолимую робость. Забудем,
однако, о слабостях Дэви, как человека, и сохраним в
памяти только образ великого мыслителя и гениального
изобретателя.

?
—оерок ока —

ГЕМФРИ ДЭВИ

ДВА ДОКЛАДА
ЧИТАННЫЕ,

ПЕРЕД КОРОЛЕВСКИМ ОБЩЕСТВОМ
В ЛОНДОНЕ

$

ФФ Флай 3 <

НЕКОТОРЫХ
ХИМИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЯХ
ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Уитано перед Королевски.и общество.и в Лондоне

в аечестве Вакечам Досёите
20 ноября /806..

1. Введение

Химические действия электричества обратили на
себя в последнее время особое внимание филосо-
фов; однако новизна этих явлений, отсутствие
сходства между ними и известными фактами и
кажущиеся противоречия некоторых выводов оку-
тали все исследования глубоким мраком.

Я надеюсь, что попытка разобрать этот вопрос
не будет сочтена неподходяшей темой для ВаКегап
Гесбиге *1. Мне придется при этом подробно
коснуться некоторых кропотливых (и, боюсь,

* Здесь и в дальнейшем рифра означает ссылку на
примечания в конце книги. Ред.

93

скучных) опытов, бывших совершенно необходи-
мыми для моей работы, и кроме того бросить
некоторый свет на явления, которые до сих пор
не были полностью объяснены, и указать не-
которые свойства одного из самых могушествен-
ных и распространенных материальных агентов.

2. Об изменениях воды под действием
электричества.

Уже при первых химических опытах, произ-
веденных со столбом Вольта, наблюдалось, что под
действием электрического тока в воде у противо-
положно заряженных металлических поверхностей
появляются шелочи и кислоты *.

Крюикшенк (СлибзвапК) ** предполагал, что
кислота эта есть не что иное, как азотная кислота,
а шелочь—аммиак. Вскоре после этого Дезорм
(О65оттез) *** пыталея доказать опытным путем,
что полученные вешества суть соляная кислота и
аммиак, а Бруньятелли (Вгиопа 11) **** утвер-
ждал, что образуется особое новое вешество,
подходящим названием для которого он считал
название «электрическая кислота». Опыты, про-
изведенные в Италии и у нас над образованием

* «М№М!с1о]1501 3 Чопгпа», 4, 183.
** Там же, 4, 261.
*** «Аппа!ез Че Сыиие», 37, 933.

**“* «РЕП. Мас.5, 9, 151.

<
5

солянокислого натра, еще памятны всем *, а споры,
вызванные ими, еше не заглохли. В начале 1800 г.
я установил, что, когда две порции воды, нахо-
дящиеся в двух стеклянных сосудах, соединенных
влажным пузырем или каким-нибудь другим влаж-
ным животным или растительным веществом, под-
вергались с помошью золотых проволок электриче-
скому действию вольтова столба, то в сосуде, содер-
жашем положительную проволоку, т. е. проволоку,
передаюшую электричество, появлялся азотносоля-
нокислый раствор золота, а в противоположном со-
суде—раствор натра**. Векоре я убедился, однако,
что соляная кислота в этих опытах возникала от
применявшихся в них животных и растительных
вешеств, ибо когда в дальнейших опытах я поль-
зовался теми же хлопчатобумажными волокнами,
но промывал их после каждого опыта слабой азот-
ной кислотой, то я нашел, что, в конце конпов,
вода в аппарате, даже после продолжительного и
очень сильного воздействия, не давала никакой ре-
акции с раствором азотнокислого серебра.

В тех случаях, когда я получал много натра,
стекло казалось заметно разъеденным в точке
соприкосновения с проволокой. Мое убеждение в
том, что образование шелочи нужно отнести,
главным образом, за счет этого источника, еше

* Рассом п Рее, «РЬП. Махс.», 21, 979.

** Я познакомил с результатами своего опыта д-ра
Бэддоэса и упомянул об этом обстоятельстве сэру Джемсу
Хотлу Клейфильду и другим друзьям в 180[ г.

95

более окрепло, когда я нашел, что никакого неле-
тучего солеобразного вешества при электролизе
дестиллированной воды зв одной единственной
агатовой чашке с помошью двух платиновых ост-
рий, соединенных © вольтаической батареей, не
получается. К сходным выводам относительно по-
явления соляной кислоты пришли: Гальваническое
обшеетво в НЧариже, д-р Волластон (\УМоПазюп),
который натолкнулся на удачный способ соединять
противоположные сосуды хорошо промытым асбе-
стом, Био (В10#) и Тенар (ТЬбпага)”.

Однако в работе, опубликованной в «М№сйо|[501’5
ФТоигпа!» в августе этого года, Сильвестр (ЗУхе-
ег) утверждает, что, хотя ни соляная кислота,
ни летучая шелочь не образуются при работе
с одним сосудом, и то и другое вешество возни-
кают при пользовании двумя сосудами. Чтобы
устранить все возражения, относящиеся к расти-
тельным вешествам и к стеклу, он провел весь
опыт с сосудом, сделанным из жженой глины
того сорта, какой идет на трубки для курения, и
поставленным в платиновый тигель. Я не сомне-
ваюсь в точности его наблюдений, но правильность
его выводов представляется мне спорной. Он
полагает, что получил нелетучую шелочь, потому
что жидкость после нагревания и выпаривания
оставляла вешество, которое окрашивало кур-
кумовую бумажку в бурый цвет. Однако в опыте

* «Мопцеиг» № 40, 1896.

не было учтено того, что тот же эффект мог
быть вызван присутствием извести, содержащейся
в значительных количествах во всякой глине; на-
конец, если даже это и была, действительно, не-
летучая шелочь, то необходимо иметь в виду, что
материалы, идущие на изготовление курительных
трубок, не таковы, чтобы можно было исключить
присутствие в них соединений этого вешества.
Я повторил опыты указанного исследователя,
раздобыв маленькие цилиндрические чашки из
агата, емкостью примерно в 1/, куб. фута каж-
дая *. Я кипятил их в течение нескольких часов
в дестиллированной воде и соединял куском очень
белого и просвечивающего асбеста, который был
обработан тем же способом; затем я наполнял
их дестиллированной водой и подвергал с помошью
двух платиновых проволок действию электриче-
ского тока от 150 пар медных и цинковых пла-
стин, поверхностью в 4 кв. дюйма каждая ““, емо-
ченных раствором квасцов. По истечении 48 часов
я исследовал результаты процесса: лакмусовая
бумага немедленно сильно краснела при погруже-
нии в цилиндр положительной проволоки; куркумо-
вая бумага при погружении в другой цилиндр
заметно темнела; вешество с кислой реакцией
давало очень слабую муть с раствором азотно-
кислого серебра; жидкость, которая действовала

* 1 фут-= 0,3048 м; 1 куб. фут = 0,0283 мз. Ред.
** | дюйм —= 9,54 с.м; 1 кв. дюйм —= 6,45 см?. Ред.

97

на куркуму, сохраняла эту сиособноеть и после
сильного кипячения; по мере выпаривания она
делалась весе более ясно выраженной. Прибавив
к этой жидкости углекислого аммиака, я выпарил
все и прокалил; осталось небольшое количество
белого вешества, обладавшее, насколько я мог
выяснить, свойствами углекислого натра. Я срав-
нил это вешество с такими же маленькими коли-
чествами углекислого кали и натра. Оно не так
легко расплывалось, как первое из этих двух ве-
ществ. С азотной кислотой оно давало соль, кото-
рая, подобно азотнокиелому натру, вскоре притяги-
вала воду из влажной атмосферы и расплывалась.

Результаты, конечно, были неожиданные, но они
совершенно не убедили меня в том, что вещества,
которые я получил, действительно, возникли под
действием тока. При аналогичном опыте со стек-
лянными сосудами, продолжавшемея столько же
времени и при тех же условиях, я получил, при-
мерно, в 20 раз больше шелочи и заметил полное
отсутствие соляной кислоты. Поэтому казалось
вполне вероятным, что агат может содержать
или в виде соединения, или прочно поглошенными
в своих порах небольшие количества какого-то со-
леобразного вешества, с трудом открываемого хи-
мическим анализом. Чтобы выяснить это, я повто-
рил опыт во второй, третий и четвертый раз. При
втором опыте в сосуде, содержашем кислоту, при
действии азотнокислого серебра все еше появля-
лась муть, хотя и менее сильная; при третьем

95

опыте она была ‘:6ще заметна; при четвёртем—
обе жидкости после смешения оставались совер-
шенно прозрачными. Количество шелочного веше-
ства уменышалось при каждом процессе, а при
последнем опыте, несмотря на то, что в батарее
поддерживалось сильное напряжение в течение
трех дней, жидкость приобрела лишь в очень сла-
бой степени способность действовать на куркумо-
вую бумагу, однако шелочные свойства ее по отно-
шению к слегка покрасневшей лакмусовой бумажке,
которая является гораздо более чувствительным
реактивом, были ясно выражены. После выпари-
вания и обработки углекислым аммиаком все же
оставалось еле заметное количество нелетучей ше-
лочи. Другой сосуд содержал кислоту в изобилии.
Жидкость в нем имела кислый вкус и пахла, как
вода, над которой долгое время сохранялись зна-
чительные количества азотистых газов; она не дей-
ствовала на раствор солянокислого барита, и капля
этой жидкости, помешенная на серебрянную поли-
рованную пластинку, оставляла после испарения
черное пятно, совершенно подобное тому, которое
дает очень слабая азотная кислота.

После этих наблюдений я не могу более сомне-
ваться в том, что какое-то солеобразное веше-
ство, содержашееся в агате, было источником
кислоты, осаждающей азотнокислое серебро, и
большей части шелочи. Повторив опыт еше 4 раза,
я убедился, однако, что появление последнего
вещества имело еще и другую причину, ибо оно

99

продолжало появляться всё время в достаточно
заметных и, повидимому, постоянных количествах,
несмотря на то, что я принял всевозможные меры
предосторожности. Я оградил сосуды стеклом от
действия воздуха; все материалы были неодно-
кратно промыты дестиллированной водой; наконец,
я не дотрагивался пальцами до частей прибора,
приходивших в соприкосновение с жидкостью.
После всех. этих опытов мне оставалось одно:
предположить, что единственное вещество, которое
может быть источником шелочи,—это сама вода.
Вода, испытанная с помошью азотнокислого се-
ребра и солянокислого барита, казалась чистой.
Однако хорошо известно, что кали и натр при
быстрой перегонке увлекаются в небольших
количествах; кроме того, вода из Мех Вуег, ко-
торою я пользовался, содержит животные и расти-
тельные загрязнения, и легко себе представить, что
последние также могут стать источником солей, спо-
собных быть увлеченными при быстрой перегонке.
Чтобы произвести опыт возможно совершенным
способом, я раздобыл два полых конуса из чистого
золота, вмешавших около 25 гран воды каждый *,
наполнил их дестиллированной водой, соединил
увлажненным кусочком асбеста, которым я пользо-
вался и в предыдущих опытах, и подверг все это
действию вольтаической батареи из ста пар мед-
ных и цинковых пластин в 6 кв. дюймов; пла-

* 1 гран == 64,7989 ме. Руд.

30

стины были погружены в раствор квасцов и слабой
серной кислоты. Через 10 минут вода в отрица-
тельной трубке сообщала лакмусовой бумажке
синеватый оттенок, вода же в положительной
трубке окрашивала ее в красный цвет. Опыт про-
должался в течение 14 часов. Количество кислоты
все время возрастало, и к концу опыта вода при-
обрела сильно кислый вкус. Напротив, шелочные
свойства жидкости в другой трубке оставались все
время в стационарном состоянии, и к концу опыта
жидкость действовала на лакмус и куркуму не силь-
нее, чем при первом испытании. Эффект снижался,
если жидкость в течение одной минуты сильно на-
гревалась, однако после выпаривания можно было
доказать обычным способом присутствие некото-
рого количества нелетучей шелочи. Что касается
кислоты, то, поскольку ее свойства были иселедо-
ваны, они ничем не отличались от свойств азот-.
ной кислоты, содержашей избыток азотистых газов.

Я повторил опыт, продолжая процесс в течение
трех дней. К концу этого времени вода в сосуде
была разложена и выпарилась больше чем на по-
ловину своего первоначального количества. В ре-
зультате получилась сильная кислота, щелочь же
продолжала быть в таком же небольшом коли-.
честве, как и в предыдущем опыте. Она. действо-
вала несколько сильнее на лакмус (что объясняется.
значительным уменьшением объема жидкости), но
после нагревания давала то же количество твердого
вещества. Тут уже нельзя было сомневаться в том,

31

что вода содержит в очень небольших количествах
какое-то вещество, которое может вызвать. появ-
ление нелетучей шелочи; запас этого вещества,
повидимому, скоро исчерпывается. Возникает есте-
ственный вопрос: является ли это вешество соле-
образным телом, увлеченным при перегонке, или
это—азот, который, быть может, входит в состав
нелетучей шелочи и который в условиях опыта
должен был бы исчерпаться, поскольку его даль-
нейшее поглошение из атмосферы затруднялось
вследствие насышения воды водородом.

Я считал первое предположение более правдопо-
добным. Я медленно выпарил в серебрянном сосуде
при температуре ниже 140° К* кварту дестиллире-
ванной воды, которой я пользовалея; осталось 0,7
грана твердого вешества. Вещество это обладало
соленым и в то же время металлическим вкусом и
расплывалось на воздухе. Мне не удалось получить
из него правильных кристаллов. На лакмус и кур-
куму оно не действовало, но часть его, нагретая в
серебряном тигле до красного каления, приобрела
сильно шелочные свойства. Было невозможно про-
извести детальный анализ такого ничтожного ко-
личества, но, повидимому, оно состояло, по преиму-
ществу, из смеси азотнокислого натра и азотнокис-
лого свинца, причем источником металлического ве-
щества, вероятно, был холодильник обычного пе-
регонноГго аппарата, в котором вода перегонялась.

ЮЕ— ы (© — 32) С. Р.д.

33

После того как содержание солеобразного веше-
ства в дестиллированной воде таким образом было
лено обнаружено, было легко уже выяснить его
действие во время опыта. Я наполнил опять оба
золотых конуса водою. Вода в отрипательно на-
электризованном конусе скоро достигла максимума
своего действия на куркумовую бумажку. Я внес
тогда в нее очень небольшое количество вещества,
полученного при только что описанном процессе
испарения. Меньше чем в 2 минуты действие его
стало очевидным, а в течение 5 минут цвет бумаги
сделался яркокоричневым.

Я предположил затем, что, собирая воду после
повторной медленной перегонки, я найду возмож-
ность избежать какого бы то ни было появле-
ния нелетучей шелочи при действий тока. И опыт
показал, что я был прав.

Некоторое количество такой воды было налито
в золотые сосуды, и ею же был смочен асбест.
Вода в отрицательном сосуде после двухчасового
действия тока не окрашивала куркумовой бумаги,
однако вода эта приобрела в очень слабой степени
способность действовать на лакмус. Способность
эта исчезла после сильного двух- или трехминут-
ного нагревания, так что есть все основания
предполагать, что она зависела от присутствия
небольших количеств аммиака.

Я произвел подобный же опыт с порцией той
же самой воды в агатовых сосудах, которыми я
часто пользовался, и получил те же результаты.

у

3 Гёмфри Дорн.

33

Бесполезно разбирать подробности других опы-
тов того же рода: все факты свидетельствуют
о том, что нелетучая шелочь не порождается,
а выделяется при действии тока; ее источником
могут быть применяемые в опыте твердые мате-
риалы или же солеобразные вешества, содержа-
щиеся в воде.

Я произвел большое количество опытов в ©0-
судах из различных материалов с водой, получен-
ной с помошью очень медленной перегонки. Почти
во всех случаях появлялось некоторое количество
нелетучей шелочи.

В восковом сосуде шелочным вешеством была
смесь натра и кали, а кислым—смесь серной,
соляной и азотной кислот. В каучуковом сосуде
шелочное вешество состояло, вероятно, главным
образом, из кали. Куб из каррарского мрамора
в дюйм величиной и © выемкой в центре верхней
грани был помешен в платиновый тигель, напол-
ненный до уровня верхней грани куба очишенной
водой; той же жидкостью наполнялась и выемка.
Тигель был нарлектризован положительно силь-
ным вольтаическим столбом, а отрицательно на-
электризованная проволока была введена в выемку.

Вода вскоре приобрела способность действовать
на куркуму; из нее можно было выделить как
известь, так и нелетучую шелочь. Тот же эффект
имел место и при повторных опытах, но количе-
ство нелетучей шелочи все время уменьшалось.
После 11 опытов, из которых каждый продолжался

31

2—6 часа, нелетучая щелочь совершенно исчезла,
возникновение же известковой воды было равно-
мерным.

Я приготовил раствор из 500 гран этого мра-
мора в азотной кислоте. Осадив полученную смесь
дглекислым аммиаком, я собрал и выпарил остав-
ууюся жидкость и разложил азотнокислый аммиак
нагреванием. После этого осталось. около 3/„ грана
нелетучего солеобразного вешества, основанием ко-
торого был натр. Могло притти на ум, что кар-
рарский мрамор еше недавно был в соприкосно-
вении © морской водой; поэтому я испытал тем же
способом кусок зернистого мрамора, отломанный
мною от скалы на одной из самых высоких пер-
вичных гор Донегала. Он также дал нелетучую ше-
лочь при действии отрипательного электричества.

Кусок шифера из Корнуэльса, обработанный
таким же способом, дал тот же результат; подоб-
ным же образом натр выделяли и серпентин с
Лизарда и граувака из Северного Уэльса. Веро-
ятно, что существует мало камней, не содержащих
хотя бы маленьких количеств солей, которые во мно-
гих случаях мотут быть механически распределены
в их вешестве. Это нетрудно понять, если вспомнить.
что все наши скалы и отложения носят на себе
явные признаки былого пребывания под морской
водой.

Далее мне удалось показать, что натр, получав-
шийся в стеклянных сосудах, происходил, по пре-
имуществу, из стекла, как я это всегда и пред-

‚5
3: 35

полагал. Я взял мои золотые конусы с водой
и асбестом; опыт велся, как обычно. Через четверть
часа вода в отрицательном сосуде еше не действо-
вала на куркуму; я ввел в него кусочек стекла.
Через несколько минут жидкость у поверхности <сосу-
да окрасила бумагу в яркий темнокоричневый цвет.

Во всех моих опытах получалось кислое вещество
со свойствами азотной кислоты, и чем продолжи-
тельнее был опыт, тем большее количество кислоты
появлялось.

Таким же образом, повидимому, и при работе с
очишенной водой в золотых конусах в течение пер-
вых нескольких минут всегда образовывались очень
небольшие количества летучей шелочи, но коли-
чество ‘ее скоро доходило до некоторого предела.

Естественно было объяснять появление того и
другого вещества соединением, соответственно,
водорода и кислорода в момент их выделения
< азотом воздуха, растворенным в воде?. С этой
точки зрения, опыты д-ра Иристлея (9-г РиезЦеу)
над поглощением газов водою могут дать простое
объяснение постоянному образованию кислоты ‘и
ограниченному образованию основания, ибо водо-
род, растворяясь ‘в воде, вытесняет, повидимому,
азот, в то время как кислород и азот могут со-
сушествовать в растворенном состоянии “.

Чтобы придать моим опытам более закончен-
чую форму, я поместил золотые конусы с очишен-

* «Рнез еу’з Ехрегипел ап ОЪзегуаНотз», 1, 59.

36

ной водой пол колокол воздушного насоса (воз-
дух выкачивался, пока не оставалось 1/., первонача-
льного количества). Затем сосуды были соеди-
нены с помошью особого ‘приспособления с дей-
ствуюшей вольтаической батареей из 50 пар
пластин в 4 кв. дюйма. Процесс продолжался
15 часов, после чего результаты его были иеследо-
ваны. Вода в отрицательном сосуде не действовала
на подготовленный лакмус, а вода в положитель-
ном сосуде сообщала ему слабо заметный красный
оттенок.

Нет сомнений, что при доступе воздуха образо-
валось бы за это время большее количество кис-
лоты. Полученный эффект именно и связан, как
я думал, а тем количеством азота, которое осталось.
в соприкосновении с водой.

Я повторил опыт в еще более убедительной
форме. Установив прибор, как описано выше, я
выкачал колокол и наполнил его водородом из
газометра, снова выкачал и снова ввел тщательно
приготовленный водород. Процесс продолжался
24 часа, и к концу этого времени ни в одном
из двух сосудов вода не оказывала ни малейшего.
действия на лакмус.

Таким образом, повидимому, не подлежит ника-
кому сомнению, что химически чистая вода разла-
гаегся электричеством исключительно на газооб-
разные вешества—на кислород и водород. Причина.
разложения воды, так же как и других упомяну-
тых разложений, будет мною сейчас рассмотрена.

37

3. О действиях рлектричества при раз-
ложении различных соединений

Описанные выше опыты над получением шелочи
из стекла и над разложением различных солеоб-
разных соединений, содержащихся в животных и
растительных вешествах, дали ряд любопытных
тем для дальнейшего исследования.

Было очевидно, что при всех этих изменениях,
когда появлялись и кислота и шелочь, кислота
собиралась в воде вокруг положительно заряжен-
ной металлической поверхности, а шелочь—вокруг
отрицательно заряженной. Этот закон действия
был, повидимому, непосредственно связан с одним
из первых явлений, наблюдавшихся при опытах
с вольтаическим столбом, а именно с разложением
поваренной соли, которой были пропитаны кар-
тонные прокладки, а также со многими наблю-
давшимися впоследствии случаями разделения со-
ставных частей нейтральных и металлических со-
лей, в частности © теми, которые были описаны
Гизингером (Н1шпсег) и Берцелиусом (Вет2еНиз)”.

Первые опыты, которые я произвел непосред-
ственно по этому вопросу, относились к разложе-
нию твердых тел, трудно растворимых или совер-
шенно не растворимых в воде. Судя по действию
электричества на стекло, я предполагал, что и
разнообразные соединения земель также могут под-
вергаться изменениям при сходных обстоятель-

х

«Аппа!ез де Сушие», 51, 167.

38

ствах. Соответствующие опыты дали совершенно
определенные и удовлетворительные результаты.

Две чашки из плотной сернокислой извести, вме-
шавшие около 14 гран воды каждая, соединялись
волокнистым типсом, увлажненным чистой водой;
в чашки также наливалась вода, и вводились пла-
тиновые проволоки от вольтаической батареи из
100 пар 6б-дюймовых пластин, так что Электри-
чество должно было проходить через волокнистый
гипс. Но истечении 5 минут вода в сосуде, соеди-
неннем с положительной проволокой, сделалась.
кислой, вода же в противоположном сосуде сильно
окрашивала лакмус. Через чае жидкости были
тшательно исследованы. Оказалось, что в чашке,
содержавшей отрицательную проволоку, получился
чистый насышенный раствор извести, а сама про-
волока частично покрылась корой из извести; дру-
гая чашка оказалась наполненной раствором сер-
ной кислоты умеренной крепости. Я достал два
кубических куска кристаллического сернокислого
стронциана приблизительно в 1 дюйм величиной;
в каждом из них было высверлено углубление,
могушее вместить 8 гран воды. Кубы я погрузил
в чистую воду в платиновом тигле, причем уро-
вень жидкости был установлен на несколько линий
ниже поверхности кубов; в углубления, наполнен-
ные чистой водой, были введены две платиновые
проволоки. Выделение газов, которое наблюдалось,
когда проволоки были соединены с батареей из
100 элементов, доказывало, что сульфат строн-

8)

циана был достаточно пористым, чтобы образо-
вать удовлетворительно проводяшую цепь. Резуль-
таты этого опыта ‘выявлялись гораздо медленнее,
чем результаты предыдушего опыта, и должно
было пройти некоторое. время, прежде чем можно
было наблюдать заметный эффект. Но конец был
тот же. Через 30. часов жидкость в углублении,
где находилась отрицательная проволока, приоб-
рела способность осаждать раствор сернокислого
кали, присутствие же серной кислоты в жидкости
в другом углублении было очевидно по ее действию
на солянокислый барит.

Я произвел (при подобных же обстоятельствах)
опыт над плавиковым шпатом, но так как через
‚ кристаллический плавиковый шпат влажность не
проникает, то оба углубления были соединены с
помошью влажного асбеста. Разложение и в этом
случае происходило весьма медленно, однако в те-
чение 2 дней в одном из вместилиш образовался
довольно крепкий раствор извести, в другом же
получилась кислота, которая осаждала уксусно-
кислый свинец и оставляла пятно на стекле, а ко-
торого она испарялась.

Разложить сернокислый барит, как я и предпо-
лагал, было гораздо труднее, чем разложить серно-
кислый стронциан или плавиковый шпат. Я про-
извел над ним 4 или 5 опытов с таким же
прибором, как тот, что применялся для плавико-
вого шиата, прежде чем мине удалось получить
определенные результаты. В последнем опыте, про-

40

изведенном © этим вешеством, в двух кусках от’
одного большого кристалла были вышлифованы
углубления, вмешавшие около 5 гран воды каждое;
они были соединены влажным асбестом и под-
вергнуты в течение 4 дней действию батареи из.
150 пар пластин. в 4 кв. дюйма. Когда количество.
воды уменьшалось, я добавлял свежие порции.
К концу опыта жидкость на положительной сто-
роне прибора мгновенно окрашивала лакмус в кра-
сный цвет, на вкус была очень кислой и давала.
заметный осадок © раствором солянокислого ба-
рита; жидкость, получившаяся на другой стороне,
делала раствор куркумы более темным, но не да-
вала мути © раствором сернокислого кали. На
стенках и краях углубления было все же заметно.
небольшое количество белой коры, и я предпо-
ложил, что это, может быть, и есть барит, кото-
рый соединился с углекислотой атмосферы во вре-
мя чрезвычайно медленного разложения. Чтобы убе-
диться в этом, я внес в углубление каплю слабой
соляной кислоты. Появилось несколько пузырьков.
газа. Полученная жидкость давала хорошо заметную
белую муть с раствором сернокиелого натра 3.

Во всех этих случаях составные части тел, кото-
рые преобразовывались под действием электри-
чества, присутствовали в значительных количест-
вах и подвергались этому действию на большой
площади. Однако, судя по опытам с водой в раз-
личных сосудах, я имел основания предполагать,
что очень небольшие количества кислых и шелоч-

41

ных вешеств могут быть отщеплены под дейст-
вием электричества также и от твердых соедине-
ний, состоящих, по преимуществу, из чистых зе-
мель. Эту часть вопроса нетрудно было выяснить.

При одном геологическом исследовании, о кото-
ром я при случае буду. иметь честь доложить
обществу, я произвел тшательный анализ образца
мелкозернистого базальта из Порт-Раша в граф-
стве Антрим, который я сплавил с борной кисло-
той; в 100 частях оказалось 315 части натра и
почти 15 части соляной кислоты вместе с 15 ча-
стями` извести. Этот минерал представлялея мне
чрезвычайно пригодным для задуманного опыта.
В двух кусках надлежашей формы я высверлил
углубления, вмешавшие 12 гран воды каждое; они
были соединены влажным асбестом, и опыт про-
делан, как обычно, с батареей в 50 пар пластин.
По прошествии 10 часов результаты его были тша-
тельно исследованы. Положительно наэлектризо-
ванная жидкость обладала сильным запахом окис-
ленной соляной кислоты 4 и обильно осаждала азот-
нокислое серебро, другая часть жидкости действо-
вала на куркуму и оставляла по испарении какое-
то вешество, повидимому, смесь извести и натра.

Кусок от образца плотного цеолита с Джайантс
Козевей (лап Слиземау), в котором анализ
обнаружил на 100 частей 7 частей натра, имел
посредине небольшое углубление. Он был погру-
жен в чистую воду в платиновом тигле и под-
вергнут действию электричества почти таким же

42

способом, как и раньше упоминавшийся куб из
каррарского мрамора. Меньше чем через 2 минуты
вода в углублении приобрела способность изменять
окраску куркумы; через полчаса раствор обладал
уже неприятным шелочным вкусом. Растворенное
вещество оказалось смесью натра и извести.

Лепидолит, обработанный тем же способом, дал
кали. Кусок стекловидной лавы с Этны дал ше-
лочное вещество, повидимому, смесь натра, из-
вести и кали. Так как эти пробы были произ-
ведены только с целью убедиться в общем факте
разложения, то процесе никогда не продолжался
достаточно долго, чтобы выделившееся количество
`шелочного вешества можно было точно взвесить;
нельзя было, конечно, определить и потерю в
весе исходного материала.

‚Я полагал, однако; что следует произвести один
опыт такого рода, желая устранить всякое сомне-
ние относительно источника различных продук-
тов. Для этого я выбрал стекло как вешество,
в воде, повидимому, не растворимое и не способное
привести каким бы то ни было путем к оши-
бочным результатам. Весы, которыми я пользо-
вался, были сделаны для Королевского института
Фидлером (Е1ег) по образцу весов, принадлежа-
ших Королевекому обществу; они давали заметное
отклонение от 1/50 грана при нагрузке в 100 гран
с каждой стороны. Стеклянная трубка с прикреп-
ленной платиновой проволокой, весившая 8456/..;
грана, ‘была соединена асбестом с агатовой чашкой.

43

Все это было наполнено очишенной водой и элек-
тризовано батареей в 150 пар пластин так, что
платина в стеклянной трубке была отридцатель-
ным полюсом. Процесс продолжался 4 дня, после
чего вода сделалась шелочной. Из этой воды после
выпаривания и нагревания на 400° Г получился
натр, смешанный с белым порошком, не раство-
римым в кислотах. Общий вес остатка равнялся
36/›, грана, тшательно очишенная и высушенная
стеклянная трубка весила 8437/,.3 грана. Разницу
между потерей веса трубки и весом продуктов,
растворенных в воде, можно легко объяснить тем,
что к сухому веществу было примешано несколько
маленьких частиц, отделившихся от асбеста; кроме
того, натр должен был содержать воду—вешество,
от которого он, вероятно, свободен в стекле.

Получив такие результаты относительно отде-
ления солеобразных составных частей от тел, в
воде не растворимых, я произвел ряд опытов над
растворимыми соединениями. Равложение их про-
текало всегда гораздо скорее, а явления были
совершенно отчетливы. В этих опытах я пользо-
валея агатовыми чашками © платиновыми прово-
локами, соединенными асбестом, который был смо-
чен чистой водой; растворы вводились в чашку,
источником же электризуюшей силы служила бата-
рея из 50 пар пластин.

Разбавленный раствор сернокиелого кали, обра-
ботанных этим способом, дал по прошествии 4 часов
у отрицательной проволоки слабый калийный шо-

44

лок, а у положительной—раствор серной кислоты.
Сходные явления наблюдались при пользовании
сернокислым натром, азотнокислым кали, азотно-
кислым баритом, сернокислым аммиаком, фосфор-
нокислым натром, янтарнокислым, шавелевокислым
и бензойнокислым аммиаком и кваспами. По про-
шествии некоторого времени кислоты собирались
в сосуде, содержавшем положительную проволоку,
а щелочи и земли—в сосуде, содержавшем отри-
цательную проволоку.

Растворы солянокислых солей, разложенные тем
же способом, всегда давали на положительной сто-
роне окисленную соляную кислоту.

В тех случаях, когда применялись смеси из могу-
щих сосуществовать растворов нейтральных солей
и обычных минеральных кислот, различные кис-
лоты и основания выделялись—повидимому, одно-
временно—в смешанном состоянии вне всякой зави-
симости от последовательности их сродства.

При работе с растворами металлических солей
на отрицательной проволоке образовывались ме-
таллические кристаллы или осадки, как при обыч-
ных гальванических опытах; вокруг нее отлагались
также и окислы. В противоположной чашке вскоре
появлялся большой избыток кислоты. Этот эффект
наблюдался с раствором железа, цинка и олова
и с легко окисляющимися металлами. В случае
солянокислого железа черное вешество, осаждав-
шееся на проволоке, обладало магнитными свойст-
вами и растворялось в Фоляной кислоте с выделе-

45

нием газа. Во всех случаях на положительной сто-
роне появлялся избыток кислоты.

Крепкие или насышенные растворы солей, как и
следовало предполагать, обнаруживали признаки
разложения гораздо скорее, чем слабые, но даже
самые маленькие количества нейтральных солей
подвергались, повидимому, энергичному действию.

Последнее наглядно демонстрируется следующим
чрезвычайно простым опытом. Если кусок бумаги;
окрашенный куркумой и погруженный в чистую
воду, включить в подходяшую цепь так, чтобы
он соприкасалея с отрицательным острием, то ни-
чтожное количество солеобразных соединений, ко-
торое содержится в бумаге, дает достаточно
щелочного вешества, чтобы мгновенно сообщить
куркуме бурую окраску вблизи точки соприкосно-
вения с проволокой; точно так же из лакмусовой
бумаги на положительной стороне немедленно вы-
деляется кислота. Я произвел несколько опытов,
чтобы убедиться в том, отделяются ли в случае
разложения электричеством составные части со-
единения нацело, вплоть до последних количеств.
И во всех тех случаях, в которых результаты
были достаточно ясны, это, несомненно, так
и было.

Я опишу один из наиболее убедительных опытов.
Очень слабый раствор сернокислого кали, содер-
жавший 20 частей воды и 1 часть насышенного
при 64° раствора, был электризован в агатовых
сосудах с помошью батареи из 50 пар пластив

46

в течение 3 дней; соединявший сосуды смоченный
чистой водой асбест дважды за день промывался
чистой водой. Благодаря такой предосторожностн
можно было устранить присутствие какой бы то
ни было нейтральной соли (возможно, поглошен-,
ной асбестом), которая могла бы изменить резуль-
таты опыта. Шелочь, полученная в растворе при
этом продессе, обладала свойствами чистого кали;
насыщенная азотной кислотой, она не давала мути
при смешении с раствором солянокислого барита.
Кислое же вешество при действии сильного жара
испарялось, не оставляя никакого остатка.

4. О переносе некоторых составных ча-
стей тел при действии электричества

Готеро* (баш ®его{) установил; что в единич-
ной гальванической цепи из цинка, серебра и
воды, находящейся в активном состоянии, образу-
ющаяся окись цинка притягивается серебром, а
_Гизинтер и Берпелиус“”“ дают подробное описа-
ние следующего опыта.

Раствор солянокислой извести, помещенной в
положительную часть сифона, в отрицательной
части которого находилась дестиллированная вода,
электризовался проволоками от вольтаической бата-
реии; в дестиллирозанной воде появлялась известь.

* «Аппаез де СЬпие», 39, 203.
** Там же, 51, 171.

47

Судя по этим фактам, можно предположить,
что составные части солей, выделяющиеся при
разложении влектричеством, могут быть пере-
несены с одной наэзлектризованной поверхности
на другую, согласно обычному порядку их рас-
положения; однако, чтобы ясно это доказать, не-
©бходимы были новые изыскания.

Я соединил одну из упомянутых чашек из серно-
кислой извести посредством асбеста с агатовой
чашкой и, наполнив их очишенной водой, про-
пускал через платиновую проволоку в чашку из
сернокислой извести электричество от батареи в
100 пар пластин; проволока в агатовой чашке
отводила его обратно. Приблизительно через 4 часа
я обнаружил в агатовой чашке крепкий раствор
извести, а в чашке из сернокислой извести—серную
кислоту. Обрашая порядок и продолжая процессе
в течение такого же промежутка времени, можно
было обнаружить серную кислоту в агатовой чашг-
кеа раствор извести—< противоположной стороны.
Ряд проб был произведен над другими солеобраз-.
ными вешествами с такими же результатами. Ко-
гда соединения сильных минеральных кислот со
щелочными или шелочноземельными основаниями
вводились в стеклянный сосуд, соединенный ас-
бестом с другим сосудом, который был наполнен
дестиллированной водой, и оба сосуда включались
© помошью платиновых проволок в вольтаическую
цепь, то в дестиллированной воде всегда появля-
лось основание, когда она была отрицательной,

49

и кислета, когда она была положительной. Ме-
таллы и металлические окислы двигались по на-
правлению к отрицательной поверхности, подобно
шелочам, и собирались вокруг нее. В одном слу-
чае, в котором раствор азотнокислого’ серебра
находился с положительной стороны, а дестилли-
рованная вода—© отрицательной, на всем проме-
жуточном куске асбеста появилось серебро, так
что он покрылея тонким металлическим слоем.

Время, необходимое для этих переносов (при
постоянном количестве и интенсивности электри-
чества и прочих равных условиях), находилось,
повидимому, в некотором соотношении © длиной
промежуточного слоя воды. Так, например, когда
при работе с батареей в 100 пар пластин серно-
кислое кали находилось с отрицательной стороны,
а дестиллированная вода—с положительной, рас-
стояние же между проволоками равнялось только
1, дюйму, серная кислота появилась в воде в ко-
личестве, достаточном для того, чтобы быть легко
обнаруженной, меныше чем через 5 минут. Когда
же между сосудами был поставлен ешё проме-
жуточный сосуд © чистой водой, так что длина
цепи равнялась 8 дюймам, то для получения преж-
него эффекта потребовалось 14 часов.

Имея целью выяснить, необходимо ли для раз-
ложения и переноса соприкосновение между, со-
яяным раствором и металлической поверхностью,
я ввел очишенную воду в два стеклянных сосуда;
сосуд, содержавший раствор солянокислого кали,

4 Гамфри Дэви. 49

был соединен соответственно с каждым из них с
помошью асбеста. Прибор был расположен так,
что уровень обеих порций очишенной воды был
выше уровня соляного раствора.

При этом опыте расстояние между солью и
каждой из проволок равнялось, по крайней мере,
2/. дюйма; однако шелочь вскоре появилась в
одной трубке, а кислота—в другой; через 16 часов
образовались довольно крепкие растворы кали и
соляной кислоты. В этом случае электрического
переноса или притяжения кислое и шелочное
вешества были, повидимому, соверпенно чисты-
ми. Я предполагаю, что так бывает всегда, когда
опыт производится ©о всей необходимой тшатель-
ностью.

Мне представлялось особенно возможным при-
сутствие кислоты в шелочи в случае переноса
магнезии из сернокислой магнезии, находившейся
в положительном сосуде, в дестиллированную воду,
находившуюся в отрицательном. Я произвел со-
ответствующий опыт, следя за тем, чтобы деетил-
лированная вода никогда не находилась на уровне
более низком, чем соляной раствор; процесс
продолжался несколько часов, пока не появилось
достаточное количество магнезии. После этого
промежуточный асбест был удален, а в сосуд до-
бавлена соляная кислота: нейтрализованный рас-
твор не давал осадка © раствором солянокиелого
барита. Я попробовал выяснить ход переноса и
движения шелочного вещества при этих разложе-

50

НИЯХ, пользуясь растворами лакмуса И куркумы
и бумагой, окрашенной этими веществами. Опыты
обнаружили некоторые удивительные и совер-
шенно неожиданные обстоятельства.

Два сосуда, из коих один содержал` дестилли-
рованную воду, а другой—раствор сернокислого
калн, были соответственно соединены асбестом с
небольшой мерой, полной дестиллированной, окра-
шенной лакмусом, воды. Раствор соли был на-
электризован, и так как было. естественно.
предположить, что серная кислота, проходя через
воду на положительную сторону, окрасит на своем
пути лакмус, то несколько кусочков влажной
бумаги, окрашенной лакмусом, были помешены
прямо в цепь, под и над кусочками асбеста. Ход
опыта внимательно наблюдался.

Покраснение появилось раньше всего непосред-
ственно над положительной поверхностью, где я
меньше всего ожидал его. Красная окраска мед-
ленно распространялась с положительной стороны
к середине сосуда, но ни над асбестом, ни вокруг
него с отрицательной стороны никакой красноты
не возникло. Хотя через этот асбест все время
проходила серная кислота, он остался до конца
нензменным.

Опыт был повторен в обратном порядке, т. е.
соляной раствор был помешен с положительной
стороны, а вместо бумаги и растворов, окрашен-
ных лакмусом, были взяты бумага и раствор,
окрашенные куркумой. Эффект получилея совер-

4 5[

щенно аналогичный: куркума побурела раньше
всего вблизи отрицательной проволоки, —вблизи же
положительной проволоки, в положительном со-
суде, не произошло никаких изменений 5.

При другом опыте оба стеклянных сосуда были
наполнены раствором солянокислого натра, про-
межуточный сосуд—раствором сернокислого серс-
бра. Как только пепь была замкнута, натр появился
в отрицательном сосуде, а окисленная соляная кис-
лота—в положительном; оба вещества ясно обна-
руживали свое присутствие, проходя через. раствор
сернокислого серебра, потому что соляная кислота
давала плотный и тяжелый осадок, а натр—более
рыхлый и легкий. Однако ни куркума, через ко-
торую проходила шелочь, ни лакмус, через кото-
рый проходила кислота, ни в какой мере не из-
меняли своей окраски 6.

5. О прохождении под действием элек.
тричества кислот, шелочей и других
вешеств через разнообразные хими-
ческие вешества, их притягивающие

Так как кислоты и шелочи при электрическом
переносе проходили через воду, содержавшую
растительные краски, не действуя на них и не
образуя с ними видимых соединений, то, есте-
ственно, возник вопрос, не могут ли они подобным
же образом пройти через химические вещества,
сильнее притягивающие их. Казалось естественным

59

предположить, что та же сила, которая уничтожает
избирательное сродство вблизи металлических ост-
рий, в состоянии так же уничтожить его или при-
остановить его действие ‘и вдоль всей пепи.

Из тех же сосудов и аппаратов, которыми я
пользовалея в опыте с растворами солянокислого-
натра и сернокислого серебра, была построена
цепь. Раствор сернокислого кали соприкасалея с
отрицательно наэлектризованным острием, а чи-
стая вода—с положительно наэлектризованным;
слабый раствор аммиака служил соединяющим зве-
ном в проводящей цепи, так что серная кислота не
могла пройти к положительному острию в деетил-
лированной воде, не пройдя через раствор аммиака.

Пользуясь батареей в 150 пластин, я меньше
чем в 5 минут обнаружил с помошью лакмусовой
бумаги, что кислота собиралась вокруг положи-
тельного острия; через полчаса результаты были
уже достаточно наглядными для точного иселедо-
вания. Вода обладала кислым вкусом и осаждала
раствор азотнокиелого барита.

Подобные же опыты были произведены с рас-
твором извести и слабым раствором кали и натра.
Результаты были сходные. С крепкими растворами
кали и натра требовался большой промежуток
времени для появления кислоты, но даже с самым
насышенным шелоком она всегда появлялась в
известный момент.

Соляная кислота из солянокислого и азотная
кислота из азотнокислого кали проходили через

53

крепкие шелочные растворы при подобных же
обстоятельствах.

Когда дестиллированная вода помешалась в от-
рицательную часть цепи, раствор серной, соляной
или азотной кислот—в середину, а какая-нибудь
нейтральная соль, основанием которой были из-
весть, натр, кали, аммпак или магнезия—в по-
ложительную часть, то щелочное вешество про-
ходило через кислоту к отрицательной поверхности
при обстоятельствах, подобных тем, какие наблю-
даются при прохождении кислоты через шелочные
вешества. Чем менее конпентрирован был раствор,
тем, повидимому, с большей легкостью происходило
прохождение. Я испробовал подобным же способом
солянокислую известь с серной кислотой, азотно-
кислое кали с соляной кислотой, сернокислый
натр с соляной кислотой и солянокислую магнезию
с серной кислотой. Я пользовался батареей в
150 пластин, и во всех случаях получились опре-
деленные результаты. Магнезия была перенесена,
как и остальные вещества.

Стронциан и барит одинаково с другими шелоч-
пыми веществами легко проходили через соляную
и азотную кислоту, и, наборот, кислоты эти без
труда проходили через водные растворы барита
и стронциана. В опытах же, в которых я пробовал
перевести серную кислоту через те же вещества
ити перевести барит или стронциан через эту
кислоту, получались совсем другие результаты.

Когда раствор сернокислого кали находился в

5+

отрицательной части цепи, дестиллированная вода
в положительной части, а насышенный раствор
барита посредине, то после 30 часов действия, ба-
тареи в 150 пластин в дестиллированной воде
еще нельзя было обнаружить доступных наблю-
дению количеств серной кислоты. После 4 дней
серная кислота появилась, но количество ее было
чрезвычайно мало; в промежуточном сосуде вы-
делилось много сернокислого барита, а на поверх-
ности его образовался слой углекислого барита.
Раствор барита был так слаб, что еле окрашивал
лакмус. С растворами стронциана получались очень
сходные результаты, за исключением того, что
серную кислоту можно было обнаружить уже
через 3 дня.

Когда с помошью батареи в 150 пластин раствор
солянокислого барита был` наэлектризован положи-
тельно, дестиллированная вода отрицательно и про-
межуточной жидкостью служила серная кислота,
то, после того как опыт продолжался 4 дня, в
дестиллированной воде все же нельзя было об-
наружить барит. В положительном сосуде за это
время образовалось много окисленной соляной ки-
слоты, а в серной кислоте выделилось много серно-
кислого барита. Те из металлических окислов, ко-
торые были выбраны в качестве объектов для
исследования, проходили через кислые растворы
с положительной стороны на отрицательную, но
эффект этот требовал гораздо больше времени,
чем при прохождении шелочного вешества. Когда

55

в условиях обычного расположения приборов зе-
леное сернокислое железо было помешено © по-
ложительной стороны, раствор соляной киелоты—
посредине, а вода—с отрицательной стороны, то
зеленая окись железа появилась приблизительно
через 10 часов на асбесте, находящемея между
водой и соляной кислотой. Через 3 дня в сосуде
отложилось довольно значительное количество ее.
Аналогичные результаты были получены с серно-
кислой медью, азотнокислым свинцом и азотно-
солянокислым оловом.

Я произвел несколько опытов над прохождением
кислых и шелочных вешеств через разнообразные
растворы нейтральных солей, и результаты были
такие, каких можно было ожидать.

Когда раствор солянокислого барита находился
на отрицательной стороне, чистая вода—на поло-
жительной, а сернокислое кали— посредине, тогда
при работе с батареей в 150 пластин серная ки-
слота появилась в воде, приблизительно, через
5 минут; через 2 часа присутствие соляной кислоты
тоже было вполне очевидным. Когда же раствор
сернокислого кали был положительным, раствор
солянокислого барита-промежуточным, а дестил-
лированная вода—отрицательной, барит появлялся
в воде через несколько минут; прежде чем кали
из более удаленной части цепи накопилось в за-
метном количестве, прошло около часа. Когда
раствор солянокислого барита был положительным,
раствор сернокислого кали-промежуточным, а де-

56

стиллированная вода—отридательной, кали скоро
появилось в дестиллированной воде; обильный оса-
док сернокислого барита образовался в промежу-
точном сосуде, но даже после 10 часов нельзя
было обнаружить барит в воде.

Когда раствор сернокислого серебра был рас-
положен между раствором солянокислого барита
с отрицательной стороны и чистой водой с по-
ложительной стороны, только серная кислота
переходила в дестиллированную воду, в растворе же
сернокнислого серебра выделялся обильный осадок.
Этот пропесе продолжался в течение 10 часов. Я про-
нзвел затем несколько таких опытов переноса над
растительными и животными веществами. Резуль-
таты были весьма успешны.

Соль, которая приходила в соприкосновение с
металлом, как и та соль, которая содержалась.
в растительном и животном вешестве, подвергалась.
разложению и переносу; время появления различ-
ных продуктов у концов цепи определялось сте-
пенью их удаления от этих концев. Так, когда
свежий черешок листа туберозы, приблизительно:
в 2 дюйма длиною, был помешен между положи-
тельно нарлектризованным сосудом с раствором
азотнокислого стронциана и отрицательно наэлек-
тризованным сосудом с чистой водой, то вода
вскоре позеленела и стала обнаруживать шелочные
свойства; в положительном сосуде начала быстро.
выделяться свободная азотная кислота. Через.
10 минут шелочное вешество было исследовано. Оно

— мы)

3

состояло Из Кали и извести, стронциан же за
это время в воду перенесен не был, ибо осадок,
который давало вешество с серной кислотой, бы-
стро растворялся в соляной кислоте. Через пол-
часа, однако, появился и стронциан, а через 4 часа
он уже находился в растворе в большом изо-
билии. Кусок мяса из мускула быка, длиною при-
близительно в 3 дюйма и толщиною в 1/> дюйма,
был использован подобным же образом в качестве
промежуточной среды между солянокислым ба-
ритом и дестиллированной водой. Первыми про-
дуктами были натр, аммиак и известь, а через
час с четвертью обнаружилось присутствие барита.
Было также много свободной окисленной соляной
кислоты в положительно наэлектризованном со-
суде, но ни одна частица соляной кислоты не
перешла в отрицательный сосуд—ни из соляно-
кислого раствора, ни из волокон мускула.

6. Несколько общих замечаний о рас-
смотренных явлениях и о том, как про-
исходят разложение и перенос

Все факты, которые относятся к изменениям и
переносам, производимым электричеством, и ко-
торые были подробно описаны выше, могут быть
обобщены и выражены на обычном научном языке
следующим образом: водород, шелочные вешества,
металлы и некоторые шелочные окислы притяги-
ваются отрицательно наэлектризованными и оттал-

58

киваюлся положительно наэлектризованными ме-
таллическими поверхностями; обратно, кислород и
кислые вешества притягиваются положительно на-
электризованными и отталкиваются отрицательно
наэлектризованными металлическими поверхно-
стями. Эти силы притяжения и отталкивания до-
статочно сильны, чтобы уничтожить или приоста-
новить обычное действие избирательного сродства.

Отсюда—вполне естественно предположить, что
внергия притяжения и отталкивания передается
от одной частицы к другой частице того же рода
таким образом, что в жидкости устанавливается
проводящая цепь и что соответственно этому про-
исходит и продвижение. Целый ряд фактов го-
ворит о правильности такого предположения. Во
всех случаях, в которых я исследовал шелочные
растворы, через которые проходили кислоты, я
всегда мог обнаружить в них кислоту до тех пор,
пока кислота еше содержалась в исходном рас-
творе. Конечно, с течением времени под действием
притягивающей силы положительной поверхности
разложение и перенос, несомненно, проходили до
своего конца, но это ничуть не противоречит
нашим выводам 7.

В случае разделения составных частей воды и
растворов нейтральных солей, образующих всю
цепь, можно предположить ряд последовательных
разложений и воссоединений внутри жидкости.
Это предположение подтверждается опытами, в ко-
торых были сделаны попытки переноса барита

59

через серную кислоту и соляной кислоты через рас-
твор сернокислого серебра. Действительно, в этих
случаях явление переноса оказывается невозмож-
ным, так как образующиеся нерастворимые соеди-
нения уходят из сферы действия электричества.
Подобные же выводы могут быть сделаны и на
основании ряда других примеров. Магнезия и ме-
таллические окислы, как я уже упоминал, могут
пройти вдоль асбеста от положительной к отрипа-
тельной поверхности; но если на их пути нахо-
дится сосуд с чистой водой, то они не доходят
до отрицательного сосуда, а опускаются на дно.
Эти опыты я повторял очень часто, и результаты
их были вполне убедительны, а в том случае (см.
стр. 55), когда серная кислота проходит, пови-
димому, в небольших количествах через очень сла-
бые растворы строндиана и барита, не подлежит
сомнению, что, в действительности, прохождение
имело место через тонкий слой чистой воды у
поверхности, где раствор разложилея под дей-
ствием углекислоты, ибо в одном совершенно ана-
логичном опыте, во время которого пленка угле-
кислого барита часто удалялась, а жидкость раз-
мепгивалась, с положительной стороны цепи не
появилось ни одной частицы серной кислоты.
Нетрудно объяснить с точки зрения общих
явлений разложения и переноса, таким образом
выделяются из воды в отдельности кислород и
водород. Кислород части воды притягивается по-
ложительной поверхностью, в то время как вхо-

60

дящий в состав воды водород ею отталкивается;
обратный пропеее происходит у отрицательной по-
верхности; в середине или в нейтральной части
цепи должно произойти воссоединение оттолкнутых
вешеств вследствие ли ряда разложений и вос-
соединений или вследствие того, что частипы
активны только у крайних точек. Случай этот со-
вершенно аналогичен тому случаю, при котором
две порции солянокислого натра разделенье дестил-
лированной водой: соляная кислота отталкивается
с отрицательной стороны, натр-с положительной,
а в среднем сосуде ‘образуется солянокислый
натр.

Факты эти, повидимому, совершенно опровер-
гают соображения Риттера (Ё1!ег) и некоторых
других ученых относительно элементарной при-
роды воды и вполне подтверждают великое от-
крытие Кэвендиша (Сауеп@13Ъ).

Риттер предполагал, что он получил из воды
кислород без водорода, пользуясь серной кислотой
в качестве промежуточной среды у отрицательной
поверхности. Однако в этом случае выделяется
сера; кислород же кислоты и водород воды соответ-
ственно отталкиваются и дают новое соединение.

Я пробовал произвести несколько опытов раз-
ложения и переноса с помошью обычного рэлек-
тричества, пользуясь сильной электрической ма-
шиной конструкции Нэрна (Машпе), принадлежа-
шей Королевскому институту. Цилиндр этой ма-
тины имел 15 дюймов в диаметре и 2 футав длину.

61

С тем же прибором, каким я пользовался для
разложения с помошью вольтаической батареи, я
не мог получить заметного эффекта после 4-ча-
сового бесшумного пропускания сильного тока
электричества через раствор сернокислого кали.
Но, пользуясь тонкими платиновыми остриями диа-
метром в 1/0 дюйма, внаянными в стеклянные
трубки по способу д-ра Волластона* и погружен-
ными в сосуды, содержашие 3—4 грана раствора,
можно было, приближая сосуды друг к другу
и соединяя их увлажненным аебестом, обнаружить
меньше чем через 2 часа появление кали во-
круг отрицательно нарлектризованного острия и
серной кислоты вокруг положительно наэлектри-
зованного.

При подобном же опыте серная кислота была
перенесена через влажный асбест в воду, так что
не может быть сомнения в том, что образ дей-
ствия у обычного и вольтаического электриче-
ства ** одинаков.

* «РЫПозорв1са| ТгапзасЯ 01$», 91, 497.

** То же самое было доказано для случая разложения
воды благодаря исследованиям д-ра Волластона. Тша-
тельно избегая искр, я пмел возможность получить
обе составные части в- разделенном состоянии. В од-
ном опыте, в котором тонкое пхатиновое острие, впаян-
ное в стекло и соединенное проволокой с положительным
проводником электрической машины, было погружено в
дестиллированную воду, находившуюся в изолированном со-
стоянии, а отрицательное электричество рассеивалхось в
атмосфере с помошью увлажненных хлопчатобумажных

63

7. Об общих законах химических изме-
нений, нроизводимых электричеством

Опыты Беннета (Веппе{) показали, что многие
тела, приведенные в соприкосновение и потом раз-
деленные, обнаруживают противоположные элек-
трические состояния. Полной ясностью в этом
вопросе мы обязаны исследованиям Вольта (УоНа),
которым было доказано наличие электризации при
соприкосновении цинка и меди и других метал-
лических пар и высказано предположение, что
такая же электризация имеет место и в случае
металлов н жидкостей.

В ряде опытов, проделанных в 1801 году* над
построением электрических цепей из повторяю-
щихся пластин одного и того же металла и раз-
личных слоев жидкости, я заметил, что когда со-
ставными частями этих приборов были кислые и

волокон, — выделялся кислорол, смешанный с`небольшим
количеством азота; когда тот же самый прибор бых со-
единен с отрицательным проводником, то выделялись водо-
род и небольшое количество кислорода и азота. Ни один
из посторонних продуктов — ни азот в одном случае, ни
азот и кислород в другом — не составлял и 1/5 части
объема газов, и есть все основания предпозагать, что они
выделялись из обычного воздуха, который был растворен
в воде. Результат этот, полученный впервые в 1801 году,
показался мне тогда непонятным, теперь же он хегко мо-
жет быть объяснен тем, что другая составная часть, оче-
видно, выделялась каждый раз в точках рассеяния
электричества г.
* «РЬозорса] ТгапзасЯотз$», ЭЁь 397.

6}

щелочные жидкости, то шелочные растворы всегда
получали электричество от металла, а кислые
всегда передавали его металлу. Так, в цепи, эле-
ментами которой были олово, вода и раствор кали,
движение электричества происходило от воды к
олову и от олова к раствору кали, в то время
как в цепи, состояшей из слабой азотной кислоты,
воды и олова, порядок движения электричества
был от кислоты к олову и олова к воде.

Закономерности эти находятся, повидимому, в
непосредственной связи с вышеизложенными яв-
лениями разложения и переноса.

В простейшем случае электрического действия
очевидно, что шелочь, получающая электричество
от металла, должна иметь, будучи отделенной от
него, положительный заряд, в то время как ки-
слота при аналогичных обстоятельствах должна
быть отрицательной.

Тела эти, обладающие по отношению к металлам
тем, что может быть названо «положительной и
отринательной электрической энергией», в явле-
ниях притяжения и отталкивания управляются,
повидимому, законами, идентичными с обычными
законами электрического притяжения и отталки-
вания. Тело, обладающее положительной энергией,
отталкивается положительно наэлектризованной
поверхностью и притягивается отрицательно на-
электризованной, в то время как тело, обладающее
отрицательной энергией, следует обратному по-
рядку. Я произвел ряд опытов, чтобы пролить свет

64

на эти представления и чтобы расширить область
их применения, и во всех случаях они подтверж-
дали правильность допущенной аналогии.

Хорошо выжженный древесный уголь, вода и
азотная кислота, то же вешество, вода и раствор
натра, будучи соответственно использованы в ка-
честве составных частей электрических цепей с
числом чередований, равным 20, проявляли замет-
ную активность, причем положительная энергия
проявлялась со стороны шелочи, а отрицатель-
ная—со стороны кислоты. Цепь из 40 комбинаций
цинковых пластин, кусков влажного картона и
влажной извести действовала так же, как слабый
электрический столб, причем известь вела себя
подобно шелочи; однако действие этого столба
скоро прекратилось 3.

Я пытался исследовать с помошью весьма чув-
ствительных инструментов электрическое состоя-
ние единичного изолированного количества кислого
и шелочного раствора, бывшего в соприкосновении
с металлами. С этой целью я пользовался в разное
время конденсирующим влектрометром конструк-
ции Катберстона (Си{Ъегз®юпт), мультипликатором
Кавало (СауаПЦо) и очень чувствительными элек-
трическими весами, построенными по принципу
кручения, который был применен Кулоном ((Соп-
]отЪ). Результаты получились неудовлетворитель-
ные, так как вследствие испарения, химического
действия и прилипания растворов к поверхности
металлов не выявлялось определенных данных, или

5 Гёмфри Дэви, 65

нельзя было установить природу источника элек-
тричества. Я не буду входить в рассмотрение
подробностей этих процессов или пытаться делать
выводы на основании явлений капризных и не-
определенных, тем более, что, как мы сейчас
увидим, для этой же цели можно воспользоваться
совершенно ясными и определенными данными.
ЦЩелочные и кислые вещества, которые могут су-
шествовать в сухом и твердом виде, отдают при
соприкосновении с металлами очень заметные ко-
личества электричества; для их обнаружения впол-
не достаточен электрометр © золотым листком,
с небольшой конденсирующей пластинкой. Когда
я прикасался медной пластинкой с изолированной
стеклянной ручкой, к поверхности, покрытой по-
рошком или кристаллами совершенно сухих кис-
лот—шавелевой, янтарной или борной, медь за-
ряжалась положительно, а кислота—отрицательно.
При благоприятной погоде, когда Электрометр
был в безукоризненном состоянии, одного — с0-
прикосновения с металлом было достаточно, что-
бы дать заметный заряд; во всяком случае редко
требовалось больше пяти или шести соприко-
сновений. Такие металлы, как, например, пинк и
олово, были испробованы © тем же результатом; при
этом металл получал, повидимому, тот же положи-
тельный заряд, независимо от того, была ли кислота
изолирована в стекле или отведена к земле.
Твердая фосефорная кислота, сильно нагретая и
тщательно зашишенная от соприкосновения с воз-

66

духом, сообщала изолированной цинковой пла-
стинке положительный заряд после четырех при-
косновений. Однако способность сообщать заряд
пеликом исчезала, если кислота была выставлена
на воздух хотя бы. на несколько минут. Когда
металлическими пластинками касались сухой из-
вести, стронциана или магнезии, металл заряжался
отрицательно, причем эффект был очень ясно
выражен; при достаточной поверхности соприкос-
новения с одного раза получался значительный
заряд. Для этих опытов земли были тшательно
приготовлены, они употреблялись только в виде
порошка и до опыта хранились в течение не-
скольких дней в стеклянных банках. Опыты были
удачны, если земли имели температуру атмосферы.

При нескольких пробах, которые я сделал с
ними во время охлаждения вслед за сильным на-
греванием, они оказались заряженными и сообщали
проводнику при соприкосновении положительный
заряд. Я проделал такие же опыты, чтобы вы-
яснить результаты соприкосновения кали и натра
с металлами. Кали ни в одном случае не дало
удовлетворительного результата: его огромное
сродство к воде служит непреодолимым препят-
ствием для успеха какого бы то ни было опыта,
произведенного в условиях доступа атмосферы.
В том единственном случае, когда удалось обна-
ружить заряд с натром, последний действовал на
металл так же, как известь, стронциан и магнезия;
здесь натр был тшательно приготовлен, нагрет

5 67

в платиновом тигле в течение 1 часа до темпера-
туры красного каления и охлажден в том же
тигле, опрокинутом над ртутью.

Когда он охладился, он был быстро вынут и
приведен в соприкосновение с цинковой пластин-
кой. Опыт производился на открытом воздухе,
погода была исключительно сухая, температура
равнялась 28°Е, а барометрическое давление 30,2
дюйма. При первой пробе 6 соприкосновений сооб-
шили конденсирующему электрометру заметный за-
ряд, при второй для получения того же эффекта
потребовалось уже 10 соприкосновений, а поеле
этого, хотя с начала опыта прошло всего 2 минуты,
дальнейших результатов получить не удалось.

При разложении серной кислоты вольтаическим
электричеством сера выделяется на отрицательной
стороне. Опыты многих электриков показывают,
что при трении серы и металлов сера заряжается
положительно, а металлы—отрицательно. То же
происходит, как я нашел, и при соприкосновении
незаряженной серы с изолированными металличе-
скими пластинками.

Вильке (У/ПКе) констатировал, что свинец яв-
ляется исключением и заряжает серу при трении
отрицательно. Однако я получил в очень тща-
тельных опытах со свинцом такие же результаты,
как и.с другими металлами *. Сера при трении
или ударе о свежеполированный свинец всегда

* Так как сера — непроводник и легко заряжается при
малейшем трении или небольшом изменении своей темпе-

68

делается положительной. Возможно, что Вильке
был введен в заблуждение данными, полученными
с потускневшим свинцом, ибо сера действительно
заряжается отрицательно при трении о свинцовый
глет или о свинец, поверхность которого находи-
лась долгое время под действием воздуха.

Таким образом исключение, установленное Виль-
ке, отпадает, и все факты, которые нам известны
по этому вопросу, подтверждают общий закон 10.

ратуры, то выводы на основании опытов с серой можно
делать только с некдторой осторожностью. Например, сера,
исследованная непосредственно после нагревания, ©006б-
щает проводникам положительный заряд, подобно щелочным
веществам, и достаточно легкого прикосновения сухой
руки, чтобы сделать его отрицательным. В этих опытах
вообще несбходимо следить за тем, чтобы металлические
пластинки не были заряжены: я обнаружил, что хорошо
отполированные цинковые и медные пластинки заряжаются
отрицательно, когда их кладут на стол из обыкновенного
черного дерева.

Я нашел, что крепкие растворы фосфорной кислоты
разлагаются вольтаическим электричеством: фосфор соеди-
няется с отрицательно наэлектризованными металлами,
и образуется фосфид, по крайней мере с теми двумя
металлами —- платиной и медью, которые я испробовал. По
аналогии можно заключить, что электрическая энергия
этого легко воспламеняющегося вешества по отношению
к металлам та же, что и серы. Я пытался произвести с
ним несколько опытов соприкосновения, но безуспешно,
Вероятнее всего, причиной неудачи служит медленное
сгорание фосфора на воздухе. Но даже в газах, не содер-
жащих свободного или непрочно соединенного кислорода,
испарение его является несомненным препятствием.

69

Согласно последнему, кислород и водород дол-
жны обладать по отношению к металлам соответ-
ственно отрицательной и положительной энергией.
Я не имел возможности доказать это непосредет-
венными опытами соприкосновения, но моя мысль
подтверждается действием их соединений. Так, я
нашел, что раствор сернистого водорода в воде
ведет себя в электрическом приборе, состоящем
из одинаковых пластин и различных слоев жид-
кости, так же, как и шелочный раствор, и что
раствор окисленной соляной кислоты более дей-
ствителен в подобной цепи, чем самые концентри-
рованные растворы соляной кислоты. И там и
здесь необходимо искать причину активности в
водороде и кислороде, входящих в состав этих
соединений. Мой вывод вполне подтверждается
поведением растворов сернистоводородных шело-
чей, которые, слагаясь, по преимуществу, из ще-
лочей и серы, соединенных с водой; обнаруживают
по отношению к металлам очень высокую степень
положительной энергии.

В упомянутых выше опытах с вольтаическими
цепями, построенными из одинаковых пластин, я
нашел, что растворы сернистоводородных шелочей
гораздо активнее, чем шелочные растворы, 0со-
бенно в случаях с медью, серебром и свинцом.
В одном опыте, который я сделал с цепью из
железа, меди и сернистоводородного кали в 1802 г.,
я нашел, что положительная энергия сернисто-
водородного кали по отношению к меди была

70

достаточна, чтобы возобладать над энергией же-
леза, так что электричество циркулировало не от
меди к железу и от железа к жидкости, как
обычно, а от меди к сернистоводородной шелочи
и от сернистоводородной шелочи к железу 11.

Все это убеждает в правильности общего прин-
ципа, и его можно расематривать почти как простое
сопоставление фактов. С некоторыми дополнениями
он является, повидимому, всегда приемлемым.

Из того факта, что два тела обнаруживают про-
тивоположные электрические энергии по отноше-
нию к третьему телу, мы можем заключить, что
они будут обнаруживать противоположные внер-
гии и при соприкосновении друг © другом. Я по-
казал на опыте, что это действительно так в
случае извести и шавелевой кислоты. Сухой кусок
извести, приготовленный из очень чистого плот-
ного известняка и обладавший широкой гладкой
поверхностью, заряжался положительно при по-
вторных соприкосновениях с кристаллами шаве-
левой кислоты; в то же время эти кристаллы
зарядили отрицательно золотые листочки, когда
я положил их на конденсирующий электрометр
и несколько раз прикоснулся к ним известью,
освобождая ее после каждого прикосновения от
заряда. При простом соприкосновении шелочи
с металлом должна была бы быть тенденция к
обнаружению эффекта, противоположного тому,
который наблюдалея, так что взаимодействие ме-
жду кислотой и шелочью было очень энергичным.

71

Несомненно, что не будет слишком необоснован-
ным, если мы будем считать, что вообще кислоты
н щелочи, с одной стороны, и кислород и водород,
с другой,—находятся в сходных электрических вза-
имоотношениях и что при разложениях и изме-
нениях, происходящих под давлением электрическо-
го тока, различные тела, обладающие природным
химическим <©родством, неспособны соединяться
между собой или же оставаться соединенными,
когда они приведены в электрическое состояние,
им от природы не свойственное. Так, кислоты в
положительной части цепи отделяются от шелочей,
кислород—от водорода и т. д., на отрицательной
же стороне металлы не создиняются с кислородом,
а кислоты не остаются соединенными со своими
окислами; подобным же образом притягательное и
отталкиваюшее действия передаются от металли-
ческих поверхностей через всю среду.

8. О соотношениях между электриче-
скими энергиями тел и их химическим
сродством

Нодобно тому как химическое притяжение между
двумя телами, повидимому, уничтожается, если
одно из них переведено в электрическое состояние,
не свойственное ему от природы, иначе говоря—
в состояние, аналогичное состоянию другого тела,
так же точно химическое притяжение между те-
лами может быть и усилено, если увеличено дей-
ствие их природной энергии. Например, цинк—один

73

из наиболее легко окисляющихся металлов—неспо-
собен соединяться с кислородом, если его отрица-
тельно нарлектризовать в цепи, хотя бы и слабым
напряжением; в то же время серебро, металя,
очень трудно окисляющийся, будучи наэлектризо-
вано положительно, легко соединяются с кислоро-
дом; то же можно сказать и о других металлах.

Среди тел, дающих химические соединения, все
те, электрические энергии которых хорошо из-
вестны, оказываются противоположно заряжен-
ными; примером таких противоположностей могут
служить медь и цинк, золото и ртуть, сера и
металлы, кислые и щелочные вещества. Пред-
полагая полную свободу движения в их частицах
или элементарных составных частях, мы должны
считать, согласно вышеизложенным принципам,
что эти тела будут притягивать друг друга под
действием своих электрических сил. При современ-
ном состоянии наших сведений было бы беспо-
лезно пытаться делать умозаключения относительно
источника электрической энергии или о тех при-
чинах, в силу которых тела, приведенные в со-
прикосновение, противоположно электризуются. Во
всяком случае связь между электрической энер-
гией и химическим сродством достаточно очевидна.

Быть может, они тождественны по своей при-
роде и являются основными свойствами вешества?

Обклеенные стеклянные пластинки Беккарии
(Вессата) сильно притягивают друг друга, будучи
противоположно заряжены, и сохраняют свои за-

73

ряды, будучи разделенными. Этот факт ясно иллю-
стрирует рассматриваемую идею; необходимо пред-
положить, что различные частицы подобным же
образом сохраняют каждая свой род энергии, об-
разуя соединения. В современной начальной стадии
исследования было бы неуместным подходить к
этой гипотезе с неограниченным доверием, однако,
повидимому, она может быть естественным обра-
зом выведена из фактов и согласуется с законами
сродства, так удачно развитыми современными хи-
миками. Нетрудно также применить ее в самом
обшем виде.

Предположим, что имеются два тела, ‘частицы
которых находятся в различных электрических со-
стояниях, достаточно напряженных, чтобы сооб-
щить им притягательную силу, превосходящую
силу сцепления. Тогда должно образоваться со-
единение. Реакция будет более или менее интен-
сивна в зависимости от того, в какой мере уравно-
вешены энергии, и соответственно будет наблю-
даться пропорциональное изменение свойств.

Таков должен быть простейший случай хими-
ческого соединения. Однако различные вешества
могут обладать различными степенями той же
электрической энергии по отношению к тому же
телу; так, различные кислоты и шелочи обладают
различными энергиями по отношению к тому же
металлу; например, серная кислота сильнее дей-
ствует на свинец, чем соляная кислота, а раствор
кали более активен по отношению к олову, чем

74

раствор натра. Такие тела по отношению друг к
другу могут быть в одинаковом состоянии, т. е.
отталкивать друг друга, как это, повидимому, и
происходит в только что упомянутых случаях, или
же они могут быть нейтральными, или же, нако-
нец, они могут быть в противоположных, т. е.
притягивающихся состояниях, что наблюдается в
отношении серы и шелочей, обладающих теми же
видами энергии по отношению к металлам,

Когда два тела, отталкивающие друг друга, дей-
ствуют на одно и то же тело с различными на-
пряжениями одной и той же притягательной элек-
трической энергии, то результат реакции опреде-
ляется. степенью напряжения. Этот принцини явля-
ется выражением условий избирательного сродетва
и проистекающих из него разложений. Когда же
два тела, обладающие различными степенями одной
и той же энергии по отношению к третьему телу,
друг друга притягивают, может наступить такое
равновесие между силами притяжения и отталки-
вания, что в результате получится тройное со-
единение. Распространяя это рассуждение, можно
объяснить образование и более сложных хими-
ческих соединений 12.

Нетрудно привести количественные иллюстра-
ции этих взглядов, которые могут быть приме-
нены ко всем случаям химического действия, но
я полагаю, что при современном состоянии исселе-
дований слишком большое расширение гипотети-
ческой части вопроса было бы преждевременным.

75

Однако основная идея может дать объяснение
влиянию величины действующих масс на сродство,
установленное опытами Бертолле (ВегоПе.)
Легко предположить, что соединенное действие
многих частиц, обладающих слабой рлектрической
энергией, может быть равно действию малого
количества частиц, обладающих сильной электри-
ческой энергией, или даже превосходить таковое.
Факты, упомянутые мною в своем месте, под-
тверждают это предположение: крепкие шелочные
растворы сопротивляются переносу кислот элек-
тричеством гораздо сильнее, чем слабые.

Предполагая, что образование соединений зави-
сит от взаимодействия природных электрических
энергий тел, легко допустить, что может быть
найдена точная мера интенсивности и количества
посторонней энергии, получающейся в обычной
электрической машине или же в вольтаическом
приборе, которая достаточна, чтобы нарушить это
равновесие. Такая мера дала бы нам возможность
определить градацию электрических напряжений,
соответствующих различным степеням сродства 13.

В цепи вольтаического прибора, дополненной
металлическими проволоками.и водой, сила проти-
воположных электричеств уменьшается в воде от
точек соприкосновения с проволоками к середине
жидкости, которая по необходимости является ней-
тральной. Имея дело с водяной массой достаточной
длины, вероятно, было бы нетрудно указать места,
где различные нейтральные соединения подвер-

76

гаются разложению или могут сопротивляться ему.
Так, сернокислый барит во всех исследованных
мною случаях требовал непосредственного сопри-
косновения с проволокой; раствор сернокислого
кали не обнаруживал признаков разложения с бата-
реей в 150 элементов, когда он был включен в
водяную цепь в 10 дюймов длиною и находился
на расстоянии 4 дюймов от положительного острия;
когда же он находился на расстоянии 2 дюймов,
шелочь его медленно отталкивалась, а кислота притя-
гивалась * 14. Каждый раз, когда тела, которым были
искусственно сообщены высокие степени противо-
положных электризаций, возвращаются к состоянию
равновесия, наблюдается выделение света и тепла.

* В 2том опыте вода находилась в круглом стеклянном
резервуаре глубиной в 9 дюйма, а соединения были осу-
ществлены с помощью кусков асбеста шириной в 1/; дюйма.
Соляной раствор наполнял меру в 1/5 унции, а расстояние
йежду раствором и водой в точках соединения равнялось
1/, дюйма. Я упоминаю об этих обстоятельствах, ибо коли-
чество жидкости и величина ее поверхности существенно
влияют на исход опыта при испытавиях подобного рода.
Вода, находящаяся в стеклянных сифонах, является в зна-
чительной степени менее совершенным проводником, 'чем
вода, распределенная на поверхности непроводящего вохок-
нистого вещеетва, хотя бы объем последнего был гораздо
меньше, чем дизметр сифона. Я пробовал пользоваться
сифоном в некоторых моих первоначальных опытах, но
незначительность эффекта по сравнению с эффектом, полу-
ченным с асбестом, заставили меня совершенно отка-
заться от его употребления.

7Г

Я думаю, что можно считать нелишним дово-
дом в пользу рассматриваемой теории еше и то
обстоятельство, что выделение тепла и света наблю-
дается как результат всякого интенсивного химиче-
ского действия. Мы знаем, что при работе с некото-
рыми формами вольтаической батареи в них обра-
зуютея большие количества электричества малой
интенсивности и тепло выделяется без света; по-
добно этому, при медленных реакциях происходит
повышение температуры без появления свечения.

С этой точки зрения легко объяснить действие
тепла при соединении двух тел. Тепло не только
увеличивает свободу движения частиц, но во мно-
гих случаях оно, повидимому, повышает напряже-
ние электрической энергии тел. Стекло, турмалин,
сера—хорошо известные примеры такого рода.

Я нагревал изолированную медную пластинку
вместе с пластинкой из серы и затем исследовал
их электричество при различных температурах:
электричества эти, едва уловимые с помошью кон-
денсирующего электрометра при 56° Е, при 100? Е
заметно действовали на золотые листочки и в
отсутствие конденсатора; в еше большей пропор-
ции они увеличились при приближении серы к
ее точке плавления. Из опытов голландских хими-
ков хорошо известно, что несколько выше этой
точки оба вещества быстро соединяются с выделе-
нием света и тепла. Можно предположить, что
подобные же соотношения имеют место и в случае
кислорода и водорода, которые образуют воду—

78

тело, повидимому, нейтральноё в смысле своей
электрической энергии по отношению к боль-
шинству других тел; представляется разумным
принять, что то же увеличение напряжения имеет
место и во всех случаях горения. Вообще говоря,
когда различные энергии сильны и друг друга
уравновешивают, соединение должно происходить
быстро и сопровождаться интенсивным выделением
света и тепла, а новое соединение должно быть
в нейтральном состоянии. Новидимому, только что
избранный пример именно и относится к этому
случаю, так же как и соединения сильных шелочей
и кислот. Там же, где одна энергия слаба, а другая
сильна, все эффекты должны быть менее яркими,
а образующееся соединение, вместо того, чтобы
быть нейтральным, должно обнаруживать избыток
более сильной энергии.

Последняя мысль подтверждается всеми онпы-
тами, которые я имел возможность проделать над
энергиями солеобразных соединений по отношению
к металлам. Азотнокислое и сернокиелое кали,
солянокислая известь, окисленное солянокислое
кали не сообщали электрического заряда медным
и цинковым пластинкам после повторного прикос-
новения на большой поверхности, в то время как
бура и одноуглекиеслый натр давали слабый отри-
Цательный заряд, а кваспы и суперфосфат изве-
сти_слабый положительный заряд. Если при даль“
нейшем исследовании окажется, что этот принцин
всегда применим, то по степени электрической

79

энёргии тел, определенной с помошью чуветви-
тельных приборов, можно будет получить новые
и полезные указания о составе этих тел.

9. О роде действия столба Вольта с
опытными пояснениями

Повидимому, притяжение различных химических
веществ положительной и отрицательной поверх-
ностью в вольтаическом аппарате ведет, по пре-
имуществу, к восстановлению электрического рав-
новесия. В вольтаической батарее, состоящей из
меди, цинка и раствора солянокислого натра, вся-
кое движение электричества прекращается, и рав-
новесие восстанавливается, если медь с обеих сто-
рон соприкасается с цинком; кислород и кислоты,
которые притягиваются положительно заряженным
цинком, оказывают подобное же действие на медь,
но, вероятно, в меньшей степени; так как они
способны соединяться с металлом, то они могут
дать только временное равновесие.

Электрические энергии металлов по отношению
друг к другу или к вешествам, растворенным в
воде, являются, повидимому, причиной, нарушаю-
шей равновесие в приборе Вольта и в других
подобных приборах, химические же изменения
стремятся восстановить равновесие; совместное
действие этих двух факторов и определяет, веро-
ятно, ход явления.

В вольтаическом столбе из цинка, меди и рас-
твора солянокислого натра, находящемся в том

80

состоянии, которое называют «состоянием элек-
трического напряжения», соприкасаюшиеся плас-
тинки меди и цинка несут противоположные элек-
трические заряды. По отношению к электриче-
ствам столь малой напряженности вода служит
изолятором. Вследствие этого, кАждая медная плас-
тинка увеличивает благодаря индукции количество
электричества в противоположной цинковой плас-
тинке, а каждая цинковая пластинка увеличивает
количество отрицательного электричества на про-
тивоположной медной пластинке. Интенсивность
электричества, растет вместе с числом пластинок в
ряду, количество его—вместе с их размерами.
Когда две крайние точки соединены между
собою, противоположные электричества стремятся
уничтожить друг друга, и если бы в качестве
жидкой среды можно было взять вещество, не
поддающееся разложению, то равновесие, несом-
ненно, восстановилось бы, а движение электриче-
ства прекратилось. Но так как раствор соляно-
кислого натра состоит из двух пар элементов,
обладающих противоположными электрическими
энергиями, то кислород и кислота притягиваются
пинком, а водород и шелочь—медью. Поэтому
равновесие сил продолжается только одно мгно-
венье, цинк растворяется, водород выделяется,
отрицательная энергия меди и положительная
энергия цинка снова приходят в действие, ослаб-
ленное лишь противоположной энергией натра,
соприкасаюшегося с медью, и пропесе движения

6 Гемфри Лэви. 31

электричества продолжается до тех пор, пока могут
происходить химические изменения.

Теория эта до некоторой степени примиряет
гипотетическое объяснение действия столба, вы-
сказанное его знаменитым изобретателем, с тео-
рией химического происхождения гальванизма,
принятой большинством английских ученых. Зна-
чительное число фактов и опытов подтверждают
и укрепляют ее.

Так, вольтаический столб, состоящий из 20 пар
медных и цинковых пластин, не обнаруживает по-
стоянной электромоторной силы, когда промежу-
точная жидкость состоит ‘из воды, лишенной звоз-
духа *, ибо это вешество не поддается достаточно
легко химическому изменению, так что равновесие
с его помошью может, повидимому, постоянно
восстанавливаться. Концентрированная серная кис-
лота, которая является значительно более совер-
шенным проводником, также недействительна, ибо
она слабо действует на цинк и разлагается сама
только при очень высоком напряжении. Столб,
жидкой составной частью которого является чистая
вода или серная кислота, будет, несомненно, давать
отдельные толчки; эффект этот находится в связи
с восстановлением равновесия, нарушенного энер-
гиями металлов, но когда крайние пластинки его
соединены, то движения электричества, наблюдае-

* Опыты, доказывающие этот и другие аналогичные
факты, полробно описаны в «М№с1о]50’з Фопграф 4, 338 и
39% «РЬИ. Мао.», т. 10, стр. 40.

82

мого в обычных случаях, нет. Вода, содержащая
непрочно связанный кислород, более действитель-
на, чем вода, содержашая обычный воздух, ибо
она позволяет окиси цинка образовываться быстрее
и в больших количествах. Растворы нейтральных
солей, очень активные вначале, теряют свою энер-
гию по мере того, как кислота их собирается
у поверхности пинка, а шелочь—у поверхности
меди. Я ‘нашел, что батарея, почти потерявшая
таким образом свое напряжение, могла быть в зна-
чительной степени восстановлена взбалтыванием и
перемешиванием жидкостей в отдельных сосудах.
`Слабые кислоты, которые сами легко разлагаются
или облегчают разложение воды, действительнее
всех других вешеств, ибо они растворяют цинк
и дают на отрицатвльной поверхности только не-
медленно выделяющиеся газообразные продукты.

Имеются и другие опыты © очень разительными
результатами, дающими дополнительно доказатель-
ства необходимости разложения химического рас-
творителя для непрерывного движения электри-
чества в батарее 15.

Так как при разряжении вольтаической батареи
через небольшие металлические поверхности (при
наивысшем напряжении противоположных рнер-
гий) происходит заметное выделение тепла, то мне
пришло в голову следующее. Если разложение хи-
мических агентов сушественно для восстановления
равновесия между противоположными электричест-
вами, то разложение соляного раствора, так же

6: 83

как и перенос шелочи на отрицательную сторону,
а кислоты-—на положительную, должно быть при
благоприятных условиях связано с повышением
температуры.

Я включил так часто упоминавитиеся золотые
конусы в цепь батареи из 100 элементов, наполнил
их дестиллированной водой и соединил кусками
увлажненного асбеста, длиною приблизительно в
1 дюйм и диаметром в 1/; дюйма. Расечитывая,
что изменение температуры, если вообще таковое
произойдет, будет ‘весьма мало, я достал малень-
кий воздушный термометр, который можно было
погрузить в конусы. Однако, когда я ввел каплю
раствора сернокислого кали в положительный ко-
нус, немедленно началось разложение: кали начало
быстро переходить в отрицательный конус, и вы-
деление тепла сейчас же стало заметным; менее чем
через 2 минуты вода была в состоянии кипения.

Я попробовал произвести тот же опыт с раство-
ром азотнокислого аммиака. Тут выделение тепла
было настолько интенсивно, что вся вода испари-
лась в течение 3 или 4 минут с шумом, напоминаю-
шим взрыв. В конце концов, произошла настоя-
шая вспышка, сопровождавшаяея разложением и
рассеянием большой части соли“.

Следующий опыт доказывает, что увеличение

х

При этом аммиак быстро выделяется с поверхности
отрицательного конуса, а азотная кислота — с поверхности
положительного. Вследствие их соединения в воздухе появ-
ляется белый дым.

81

проводяшей способности воды, вызванное прибав-
лением капли соляного раствора, не связано или
очень мало связано с наблюдающимся эффектом.
Я ввел в конусы некоторое количество крепкого
калийного шелока и конпентрированной серной
кислоты. Хотя рти жидкости являются лучшими
проводниками, чем растворы нейтральных солей,
но заметного эффекта почти не наблюдалось.

Те же принципы могут быть применены ко
всем разновидностям электрических приборов, не-
зависимо от того, содержат ли они пластины одного
или двух типов. И если мысли, выраженные в
предыдущих параграфах, правильны, то то же на-
чало, действующее при различных условиях, яв-
ляется общей причиной их активности.

10. Некоторые общие пояснения и при-
менения вышеизложенных фактов и
принципов; заключение

Общие идеи, изложенные на предыдущих стра-
ницах, находятся, очевидно, в прямом противоре-
чии © теорией Фаброни (РаБгоп!), согласно кото-
рой химические изменения являются первичной
причиной гальванических явлений —теорией, казав-
шейся чрезвычайно правдоподобной в период ран-
них исследований. До опубликования опытов Вольта
о возбуждении электричества при простом сопри-
косновении металлов я разделял до некоторой сте-
пени эту точку зрения; однако новые факты не-
посредственно доказали, что необходимо считаться

85

с некоторой другой силой, ибо нет возможности
отнести электричество, появляющееся при нало-
жении металлических поверхностей, за счет какого-
нибудь химического изменения, в особенности, при-
нимая во внимание, что эффект этот более заметен
в сухой атмосфере, в которой даже наиболее окис-
ляюшиеся металлы не изменяются, чем во влаж-
ной, в которой многие металлы подвергаются хими-
ческому преврашению.

Вскоре обнаружились и другие факты, иллю-
стрирующшие тот же принцип. Как хорошо из-
вестно, в вольтаической цепи, состояшей из
разбавленной азотной кислоты, цинка и меди, поло-
жительной является поверхность цинка, соприка-
сающаяся с кислотой. В цепи же, состояшей из пин-
ка, воды и разбавленной азотной кислоты, поверх-
ность, соприкасающаяся с кислотой, является отри-
пательной. Если бы причиной эффекта было хими-
ческое действие кислоты на цинк, то в обоих случаях
эффект должен был бы быть тождественным.

Электричество никогда не появляется при про-
стых химических реакциях. Если сжечь в кисло-
роде железо, соединенное соответствующим обра-
зом с конденсирующим электрометром, то во время
процесса электрометр не заряжается. Взрыв се-
литры и угля, присоединенных к тому же инстру-
менту, не оказал ни малейшего действия на золо-
тые листочки.

Соединение чистого твердого кали и серной кис-
лоты в изолированном платиновом тигле не вы-

86

звало появления электричества. Твердая амальгама
висмута и твердая амальгама свинца делаются жид-
кими при смешении. Я нашел, что этот опыт со-
провождается понижением температуры без по-
явления электрических эффектов 16. Если тонкую
цинковую пластинку положить на поверхность
ртути, а потом удалить ее с помошью изолирован-
ного тела, то она оказывается заряженной поло-
жительно, а ртуть-—отрицательно; если же оставить
ее в соприкосновении со ртутью достаточно долго,
чтобы она амальгамировалась, ‘го образующееся сое-
динение не даст никаких признаков электризации.

Я мог бы упомянуть еше большее количество
случаев чисто химического действия, в которых
я воспользовался всеми находившимися в моем
распоряжении средствами, чтобы обнаружить элек-
тризацию: результат был всегда один и тот же.
Правда, при кипении, в особенности, если оно
сопровождается сильным нагреванием, употребляе-
мые металлические сосуды заряжаются отридатель-
но, но это—явление, связанное с испарением, т. е.
с изменением состояния тела, не зависящим от
химического изменения, и подчиняюшееся, следо-
вательно, другому закону”.

* Изменение емкости тел, зависящее от изменения их
объема или состояния, вызванного теплом, есть непре-
рывно действующий источник электрических эффектов.
Как я уже указал на стр. 69, оно часто затемняет резуль-
таты опытов над электрическими энергиями тел, обнару-
живающимися при соприкосновении. Это же обстоятельство

87

Я упомянул стеклянные пластины Беккарии, как
пример параллели к случаю образования соеди-
нения вследствие различия электрических состоя-
ний тел. Гюйтон де-Морво (@биуюп 4е Могоуаи)
в своих опытах над сцеплением нашел, что раз-
личные металлы прилипали к ртути © силой, про-
порциональной их химическому сродетву. Но не-
сомненно, что металлы делжны обладать разными
электрическими энергиями и разными степенями
той же энергии по отношению к ртути; во всех
случаях прикосновения ртути большой поверхно-
стью к другому металлу должно было произойти
прилипание вследствие разности их электрических
состояний, и притом с силой, пропорциональной
напряжению этих состояний,

является, вероятно, одним из источников непостоянства
результатов опытов над трением, при которых то же тело
в зависимости от его строения или температуры может
оказаться в различных состояниях по отношению к дру-
тому телу. Трение можно рассматривать как ряд последо-
вательных соприкасаний, и природные энергии тел, ве-
роятно, могли бы быть с его помошью правильно выяв-
лены, если бы неравномерное возбуждение тепла изи его
неравномерное сообщение различным поверхностям не
затемняли бы результатов, неодинаково изменяя электри-
ческие емкости тех. Среди составных частей флинтгласса
кремнезем по отношению к металзам слегка отрицатеден,
а натр положптелен. Я нашез, что при соприкосновении
стекла с металлами оно обнаруживает в избытке энер-
гию, свойственную щелочи. То же, как извество, происходит
и при трении, так что присутствие амальгам в обыч-
ной машине существенно для ее хорошего возбуждения.

98

Я нашел, что железо, которое, согласно Гюйтону,
слабо прилипает, также мало обнаруживает по-
ложительного электричества, будучи положено на
новерхноеть ртути и затем отделено. Олово, цинк
и медь, прилипающие гораздо сильнее, сообшают
более высокие заряды конденсирующему электро-
метру. Я не имел инструмента, достаточно точ-
ного для количественных измерений, но можно
предположить, что в этих опытах действует сце-
пление, зависящее ог разницы электрических на-
пряжений *; последние, будучи пропорциональны
электрическим энергиям, должны быть, согласно
вышеизложенной гипотезе, пропорциональны так-
же химическому сродству. Вопрос о том, в какой
мере сцепление вообще вызывается разностью элек-
трических энергий тел или зависит от нее, яв-
ляется любопытной темой для исследования.

Научному исследователю, естественно, представ-
ляется возможность целого ряда применений этих
общих фактов и принципов к химическим процес-
сам как природным, так и искусственно вызванным.

С их помошью могут быть выработаны очень
простые методы разделения кислотных и шелоч-
ных вешеств, когда они находятся (будь то по-
рознь или вместе) в виде соединений в мине-
ралах; подобным же юбразом силой электриче-
ского разложения можно легко воспользоваться и
для анализа растительных и животных вешеств.

* Несомненно, что образование амальгамы должно слу-
жить помехог; тем не менее, общие результаты, нови-
димому, были вполне определенные.

`59

Кусок мускульной ткани длиною в 2 дюйма и
диаметром в 12 дюйма, подвергнутый действию
батареи в 150 элементов в течение 5 дней, еде-.
лался совершенно сухим и твердым, а после сож-
жения не оставлял золы. Кали, натр, аммиак,
известь и окись железа выделялись из него на
отрицательной стороне, а три обычные минераль-
ные кислоты вместе с фосфорной кислотой—на
положительной стороне. Лавровый лист, обрабо-
танный таким же образом, имел такой вид, как
будто он был подвергнут действию нагревания на
500 или 600° Е; он был бурого цвета и казался
поджаренным. В отрицательном сосуде появилось
зеленое красяшее вешество вместе со. смолой, ше-
лочью и известью, а положительный сосуд со-
держал прозрачную жидкость с запахом переи-
кового цвета, которая, будучи нейтрализована кали,
давала сине-зеленый ‘осадок © раствором серно-
кислого железа; иначе говоря, это была раститель-
ная синильная кислота. Небольшой хорошо рас-
пустившийся экземпляр мяты был взят в качестве
промежуточной среды в цепи, причем концы его
соприкасались с чистой водой; после того как про-
цесс продолжался в течение 10 минут, в отрипа-
тельно наэлектризованной воде можно было об-
наружить кали и известь, а в положительно на-
электризованной воде—кислое вешество, которое
давало осадок с растворами солянокиелого барита,
азотнокислого серебра и солянокислой извести. Это
растение в дальнейшем оправилось, но другой

90

экземпляр, подвергнутый электризации в течение
4 часов с такими же результатами, завял и погиб *.

Факты показывают, таким образом, что электри-
ческая сила разложения действует даже на живое
растительное вещество. Есть некоторые явления,
из которых, повидимому, следует, что она дей-
ствует таким же образом и на животный организм.
Если поместить пальцы, тщательно промытые
чистой водой, в соприкосновение с этой жидкостью
в положительную часть цепи, то начнет быстро
выделяться кислое вешество, обладающее свой-
ствами смеси соляной, фосфорной и серной _кис-
лот; если же сделать то же самое в отрицательной
части, то начнет так же быстро выделяться не-
летучее шелочное вещество. Кислый и шелочный
вкус, ошушаемый на языке при гальванических опы-
тах, зависит, повидимому от разложения солей, со-
держашихся в живой ткани и, возможно, в слюне.

Так как кислые и шелочные вешества могут быть
выделены из своих соединений в живых организмах
с помошью электрических сил, то есть все основа-
ния предполагать, что при обратном опыте они

*Я нашез, что семена, помешенные в чистую воду в
положительной части цепи, прорастают гораздо быстрее,
чем при обычных условиях; в отрицательной части они
совершенно не прорастают. Не предполагая никаких спе-
цифических действий у различных эхектричеств, которые,
впрочем, вполне возможны, явление это можно объяснить
насышением воды кислородом вблизи положительной ме-
талзической поверхности п — :одородом вблизи отри-
пательной поверхности.

91

могут быть подобным же образом введены в круго-
ворот организма или пропушены через органы
животного; то же можно предположить и относн-
тельно металлических окислов.

Идеи эти должны привести к новым исследова-
ниям в области медицины и физиологии. Вполне
вероятно, что электрическое разложение нейтраль-
ных солей в различных случаях может быть
использовано и в экономических целях. Хорошо
обожженный древесный уголь и свинец или дре-
весный уголь и железо могут быть взяты в каче-
стве источников напряжения, и такая цепь, со-
оруженная в большом масштабе, с раствором
нейтральных солей между каждой парой пластин,
несомненно, давала бы без особенных затруднений
и расходов большие количества кислот и щелочей.

Аммиак и способные разлагаться кислоты под-
вергаются в вольтаической цепи химическому из-
менению, если только они находятся. в очень
концентрированном растворе; в других случаях
они просто уносятся к свойственным им точкам
покоя. Факт этот дает нам основания надеяться,
что новый способ анализа может привести нас к
открытию истинных составных частей тел, если
мы будем действовать достаточно напряженным
электричеством на вешества, находящиеся в со-
стоянии некоторой концентрации. Ибо если при-
рода химического соединения такова, как я пред-
‚ноложил, то, как бы сильны ни были электрические
энергии составных частей тел, все же должен быть

93

предел для их силы, в то время как мошность
наших искусственных инструментов может быть,
повидимому, неограниченно увеличена.

В природе непрерывно происходят колебания
электрического равновесия. Весьма вероятно, что
эти колебания, связанные с явлениями разложения
и переноса, существенно изменяют течение хими-
ческих процессов, разыгрывающихся в различных
частях нашей системы.

Электрические феномены, которые предшеству-
ют землетрясениям и вулканическим извержениям
и которые были описаны большинством наблюда-
телей этих событий, могут быть очень легко объяс-
нены, исходя из вышеустановленной точки зрения.

Наряду с этими внезапными и резкими изме-
нениями в различных частях внутренних слоев зем-
ного шара должны происходить изменения электри-
ческого состояния, более постоянные и спокойные.

Там, где встречаются слои пирита и слои уголь-
ной обманки, где находятся в соприкосновении
друг с другом или © каким-нибудь проводником
чистые металлы или их сернистые соединения,
и, наконец, там, где различные слои содержат раз-
личные соли, должно постоянно обнаруживаться
электричество; весьма возможно и то, что дей-
ствие последнего было существенным для возник-
новения многих минеральных образований.

В одном опыте, произведенном мною над элек-
тризацией смешанного раствора железа, меди,
олова и кобальта, находившегося в положительном

93

сосуде, в то время как дестиллированная вода
находилась в отрицательном сосуде, четыре окисла
перешли через асбест в отрицательный сосуд, а
на проволоке образовалась желтая металлическая
кора, в то время как окислы осели в смешанном
состоянии вокруг основания проволоки.

В другом опыте, в котором в воде в состоянии
крайнего разделения была распределена углекислая
медь, отрицательная проволока была помещена в
середину высверленного куба из цеолита, постав-
ленного в воду; вокруг куба собрались зеленые
кристаллы, так как частицы не были в состоянии
пройти через него.

Можно предположить, что, умножая число таких
опытов, удастся объяснить с помошью ралектри-
ческой силы переноса многие геологические явле-
ния. Вообразив последовательность слабых напря-
жений, можно будет найти условия образования
нерастворимых металлических и землистых соеди-
нений, содержаших кислоты. Природное электриче-
ство до сих пор было мало исследовано, за исклю-
чением того случая, когда оно, концентрируясь в
атмосфере, делается могушественным и очевидным.

Вероятно, что его медленное и бесшумное дей-
ствие во всех частях поверхности земли окажется
более непосредственным и сушественным образом
связанным © круговоротом сил в природе; иселедо-
вания по этому вопросу, несомненно, прольют свет
на науку о земле и, возможно, отдадут в наше
распоряжение новые силы.

|
—оввоабивовье:-—

90

Й

Фиг. 1. Агатовые чашки

Фиг. 2. Золотые конусы.

*2Ш23920
озоижрто мо2Км пбинниг. оз —0) ‘гоэиэаъи4шмате ичанатошойташо поз АЦ’ в ‘ичан
—ташпэюот`ои маюуфе +199 ипГо хлом гп ‘огоэофи шотьтигодо Ч п‘р хринАэт4 т9э9 ТИ
‘и0гА90) иичньотАжок -винэгооэоноийи икин о эчннэнит
-ои 2 1ч7А20э эланивгяэл/) ‘у ‘зиф -209 и 197Аэ20э эаннекяол/) ‘© ‘лиф

97

7 Гамфри Дэви,

О

НЕКОТОРЫХ НОВЫХ СЛУЧАЯХ
ХИМИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ,
ВЫЗВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСТВОМ,

В ЧАСТНОСТИ О РАЗЛОЖЕНИИ НЕЛЕТУЧИХ
ШЕЛОЧЕЙ И О ВЫДЕЛЕНИИ НОВЫХ ВЕЩЕСТВ,
КОТОРЫЕ ЯВЛЯЮТСЯ ИХ ОСНОВАНИЯМИ,

А ТАКЖЕ ОБ ОБЩЕЙ ПРИРОДЕ
ЩЕЛОЧНЫХ ТЕЛ

Читано перед Королевским обществоли в Лондоне
в качестве Вакетёап Десёите
19 ноября 1607г.

1. Введение

В ВаКемат Ш.есфаге, которую я имел честь пред-
ставить Королевскому обществу в прошлом году,
я описал ряд разложений и химических изменений,
производимых электричеством в телах известного
состава. Я решился, исходя из обших принципов,
на основании которых можно объяснить эти явле-
ния, высказать предположение, что новые методы
исследования позволят нам ознакомиться с истин-
ными составными частями тел ближе, чем вто
было возможно до сих пор.

7: 99

Я счастлив, что в настоящее время могу под-
твердить убедительными фактами свое предполо-
жение, высказанное тогда только на основании
заключений по аналогии. Мне удалось, применяя
в лабораторной обстановке силы электрохимиче-
ского анализа к телам, которые, будучи исселедо-
ваны обычными химическими методами, казались
простыми или которые, по крайней мере, никогда
не были разложены, получить новые и удивитель-
ные результаты.

Ниже будет изложен пелый ряд моих опытов,
более или менее законченных и могуших быгь
расположенными в определенном порядке; в осо-
бенности я буду останавливаться на опытах, дока-
зывающих разложение, ‚ выяеняющих состав неле-
тучих шелочей и приведших к выделению новых
и необычайных тел, лежаших в основе этих не-
летучих щелочей.

Говоря о методах иселедования, я не стану
избегать деталей. В тех же случаях, когда я
ограничился привычными химическими методами,
я буду упоминать только результаты. Нодробное
изложение хода всего исследования в его истори-
ческом порядке, всех трудностей, какие встрети-
лись по пути и какие были преодолены мною,
вышло бы за рамки этой лекции.

Необходимо, однако, сказать, что все факты,
имеющие общее значение, быйи получены с по-
мошью тщательно выполненных и многократно по-
вторенных опытов.

ы

100

2. О методах, применявшихся для раз-
ложения нелетучих щелочей

Исследования, произведенные мною над разло-
жением кислот и нейтральных соединений шелочей
и земель, доказали, что силы электрического
разложения пропорциональны напряжениям про-
тивоположных электричеств в цепи, проводяшей
способности и концентрации применявшихся ма-
териалов.

При первых моих попытках разложения не-
летучих шелочей я действовал на водные растворы
кали и натра, насыщенные при обыкновенной
температуре, самым мошным источником электри-
чества, которым я только мог располагать. По-
следний был составлен из вольтаических батарей,
принадлежаших Королевскому институту и со-
стоящих из 24 пар пластин из. меди и цинка в
12 кв. дюймов, 100 пар в 6 кв. дюймов и 150 пар
в 4 кв. дюйма, заряжснных растворами кваспов и.
азотной кислоты. Однако, несмотря на большую
интенсивность реакции, разложению подверглась
только входяшая в состав раствора вода, причем
выделение кислорода и водорода сопровождалось
сильным нагреванием`и бурным кипением.

Так как присутствие воды предохраняло, по-
видимому, шелочь от разложения, я воспользовался
кали в огненно расплавленном состоянии. С по-
мошью струи кислородного газа из газометра,
которая вдувалась в пламя спиртовой горелки,

101

направленной на платиновую ложечку, содержа-
шую кали, шелочь эта в течение нескольких
минут поддерживалась в состоянии яркокрасного
каления и полной подвижности. Ложечка находи-
лась в соединении © сильно заряженной поло-
жительной стороной батареи из 100 пластин в
6 дюймов, соединение же с отрицательной сто-
роной осуществлялось © помошью платиновой
проволоки.

При этом разложении наблюдался ряд блестящих
явлений. Кали оказалось очень хорошим провод-
ником, и до тех пор, пока цепь не была разомкну-
та, у отрицательной проволоки был виден чрезвы-
чайно интенсивный свет и колонна пламени,
которая, повидимому, находилась в связи © вы-
делением горючего вешества и подымалась над
точкой соприкосновения проволоки с кали.

Когда порядок соединения был обращен так,
что платиновая ложечка была сделана отрипа-
тельной, яркое и постоянное свечение возникло
у противоположной точки; явлений воспламенения
вокруг нее не наблюдалось, но шарики, напомина-
ющие пузырьки газа, подымались в кали и вспыхи-
вали при соприкосновении с воздухом.

Платина, как и можно было ожидать, была
заметно разъедена, и особенно сильно после
соединения ее с отрицательным полюсом. Щелочь
в этих опытах оставалась сухой, и представлялось
вероятным, что горючее вешество происходило
вследствие ее разложения. Оставшееся после опыта

102

кали казалось неизменным, если не считать того,
что оно содержало некоторое количество темно-
серых металлических частиц, которые, как выясни-
лось, отделились от платины.

Я произвел несколько опытов над электри-
зацией кали, расплавленного нагреванием, в на-
дежде собрать. горючее вещество, однако безус-
пешно; мне удалось добиться желанного результата
только тогда, когда я пользовался электричеством
в качестве обшего начала для плавления и раз-
ложения.

Кали, вполне высушенное нагреванием, не явля-
ется проводником, но его можно сделать им, при-
бавляя минимальное количество влаги, которая не
влияет заметно на его агрегатное состояние, и в
этом виде оно легко плавится и разлагается мощ-
ными электрическими силами.

Маленький кусочек кали, который в течение
нескольких секунд был выставлен на воздух, так
что его поверхность сделалась проводящей, был
помешен на изолированный платиновый диск,
соединенный © отрицательным полюсом интенсивно
действовавшей батареи в 250 пластин © поверх-
ностью в 6 дюймов и в 4 дюйма; в то же время
платиновая проволока, соединенная с положитель-
ным полюсом, была приведена в соприкосновение
с верхней поверхностью шелочи. Весь прибор
находился на открытом воздухе.

При этих условиях вскоре обнаружилось энер-
гичное действие. Кали начало плавиться у обеих

103

точек электризации, причем у верхней поверхности
наблюдалось энергичное выделение газа; у нижней
отрицательной поверхности газ не выделялся,
вместо этого появлялись маленькие шарики с
сильным металлическим блеском, внешне ничем
не отличавшиеся от ртути. Некоторые из них
сейчас же после своего образования сгорали со
взрывом и с появлением яркого пламени, другие
же не сгорали, а только тускнели, и поверх-
ность их покрывалась, в конце концов, белой
пленкой.

Многочисленные опыты вскоре показали, что
эти шарики состоят именно из того вешества,
которое я искал и которое является легко воспла-
меняющимея основанием кали. Я нашел, что
платина связана с этим явлением лишь постольку,
поскольку она служит срелой, проводяшей электри-,
ческую силу разложения; то же вешество полу-
чалось, когда для замыкания цепи употреблялись
куски меди, серебра, золота, свинца или даже
угля. Явление это не зависело от присутствия вовз-
духа: я нашел, что оно наблюдается и в пустоте
выкачанного приемника.

Вешество это получалось также из кали, рас-
плавленного с помошью горелки в стеклянной
трубке, залитой ртутью, причем электрическое
действие передавалось с помошью герметически
впаянных платиновых проволок. Однако опыт
пельзя было продолжать в течение сколько-нибудь
значительного времени, ибо стекло растворялось

104

под действием щелочи, которая быстро проникала
через вешество трубки.

Натр, обработанный таким же образом, как и
кали, давал подобные же результаты, однако раз-
ложение его требует большего напряжения дей-
ствия батарей, или „же шелочь надо брать в
значительно более тонких кусках. С батареей в
100 пластин (6-дюймовых) в полном действии я
добился хороших результатов, пользуясь кусками
кали весом от 40 до 70 гран и такой толщины,
что расстояние между наэлектризованными метал-
лическими поверхностями равнялось 1/, дюйма.
Однако с подобным источником силы в случае
натра нельзя было наблюдать эффекта разложе-
ния, если вес кусков превышал 15—20 гран, и
в этом случае эффект получалея только тогда,
когда расстояние между проволоками равнялось
приблизительно 1!/, или 1/) дюйма.

Вешество, получившееся из кали, оставалось
жидким при температуре атмосферы 18, вешество
же из натра, которое было жидким при своем
образовании, затвердевало, остывая, и приобретало
серебряный блеск.

Когда для разложения натра применялась сильно
заряженная батарея в 250 пластин, шарики в
момент своего образования часто сгорали, а иногда
взрывались, распадаясь на меньшие шарики; они
проносились с болышой скоростью через воздух в
состоянии интенсивного горения, образуя удивн-
тельно краснвые огненные струн.

105

3. Теория разложения нелетучих ще-
лочей; их состав и получение

Так как во всех случаях разложения сложных
вешеств, изученных мною раньше, одновременно
с образованием у отрицательной поверхности элек-
трической цепи горючего основания, у положи-
тельной поверхности получался кислород, который
или выделялся, или вступал в соединение, то
можно было предположить, что вешества эти обра-
зуютея подобным же образом при действии элек-
тричества на шелочи. Действительно, на ряде
опытов, произведенных над ртутью, мне удалось
показать правильность этого вывода.

Когда твердые кали или натр в проводяшем со-
стоянии были помешены в стеклянные трубки,
снабженные платиновыми проволоками, соединен-
ными © источником электричества, то новые веше-
ства выделялись у отрицательной поверхности; у
другой же поверхности выделялся газ, который,
как показало самое тшательное исследование, со-
стоял из чистого кислорода. У отрицательной
поверхности газ не выделялся, если только не
было избытка воды. К подобным же результатам
привели, как мы увидим дальше, систематические
опыты.

Я упомянул, что металлический блеск вещества
из кали немедленно исчезал в атмосфере, причем на
поверхности образовывалась белая корка. Я вскоре
нашел, что последняя состояла из чистого кали,

106

которое быстро расплывалось, открывая путь к
образованию новых количеств кали, в свою очередь
притягивающих воду из атмосферы до тех пор,
пока весь шарик не исчезал, образуя насыщенный
раствор шелочи *.

Когда шарики были помешены в подходящие
трубки, содержащие обычный воздух или киело-
родный газ и запертые ртутью, происходило
поглошение кислорода; на шарике моментально
возникала шелочная кора, но вследствие отсут-
ствия влаги, необходимой для ее растворения,
процесс останавливался, так как внутренние слои
были зашишены от действия газа.

Вешество из натра имело такой же вид и давало
те же эффекты.

Когда вешества эти были сильно нагреты с
ограниченным количеством кислорода, происходило
быстрое сгорание, появлялось блестяшее белое
пламя, а металлические шарики преврашались в
белую и твердую массу. В случае вещества из

* Вода также разлагается во время этого процесса. Мы
увидим далее, что основания нелетучих шелочей дей-
ствуюг на это вещество с большей энергией, чем какое бы
то ни было другое известное тело. Подробнее, окисление
оснований щелочей на свободном воздухе происходит так:
сначала притягивается кислород и образуется щелочь,
которая быстро поглощает воду; вода эта, в свою очередь,
подвергается разложению; вследствие этого во время пре-
вращения шарика в шолочной раствор происходит по-
стоянное и быстрое выделение небольших количеств
гага.

107

кали масса эта была не чем иным, как кали, а в
случае вешества из натра—натром 1.

При этой реакдии поглошался кислородный газ,
но не выделялось ничего такого, что могло бы
загрязнить остаточный воздух.

Образующиеся шелочи были, повидимому, сухи
или, по крайней мере, содержали не больше
влаги, чем можно было предположить в поглошен-
ном кислородном газе; вес их значительно превы-
шал вес исчезнувших горючих вешеств.

Опыты, на которых основаны эти выводы, будут
описаны позже, по выяснении всех необходимых
подробностей; тогда же будут указаны и соотно-
шения между количеством кислорода и горючих
веществ, которые вступают между собой в соеди-
нение при образовании шелочей.

Эти факты являются, повидимому, таким же
доказательством разложения кали и натра на
кислород и два особых вещества, какие имеются
для случая разложения серной и фосфорной ки-
слот, и разложения металлических окислов на
кислород и соответствующие горючие основания.

При аналитических опытах нельзя было подо-
зревать присутствия каких-либо вешеств, способ-
ных ‘разлагаться, за исключением шелочей и ни-
чтожного количества влаги. Последняя, вероятно,
имеет значение лишь постольку, поскольку она
делает шелочи проводником с поверхности, ибо
новые вешества не появляются до тех пор, пока
сухис внутренние слои не начинают расплавляться.

Они взрывают, когда, подымаясь в расплавлепной
шелочи, приходят в соприкосновение с нагретой
влажной поверхностью; они не могут быть по-
лучены из кристаллизованных шелочей, которые
содержат много воды; наконец, эффект, получа-
ющийся при электризации расплавленного кали,
которое не содержит заметных количеств воды,
подтверждает предположение, что образование
этих вешеств, повидимому, не зависит от присут-
ствия влаги.

Горючие основания нелетучих шелочей, как н
другие шелочные вещества, отталкиваются поло-
жительно наэлектризованными поверхностями и
притягиваются отрицательно наэлектризованными,
в то время как кислород следует обратному за-
кону *. Иначе говоря, так как кислород от при-
роды обладает отрицательной энергией, а осно-
вания—положительной, то ‚они не остаются со-
единенными, если одно из этих тел переводится
в электрическое состояние, не свойственное ему
от природы. Обратно—при синтезе природные
энергии или притяжения взаимно уравновешива-
ются: когда энергии эти при низкой темпера-
туре находятся в состоянии слабого напряжения,
происходит медленное соединение; когда же
под влиянием жара они сильно напряжены, идет
быстрая реакция, сопровождающая, каки в дру-
гих подобных случаях, появлением пламени.

* Ср. ВакКемап Теские 1806 г. «РиПозорЬ1са! Тгапз-
асНоп5» 98, 1807,

109

Мы сейчас укажем еше ряд обстоятельств, каса-
ющихся действия оснований шелочей, которые
подтверждают эти общие выводы.

4. О свойствах и природе основания
кали

После того как я открыл основания нелетучих
щелочей, мне было чрезвычайно трудно собрать
и сохранить их так, чтобы можно было исследо-
вать их свойства и проделать с ними опыты, ибо
подобно «алкагестам», придуманным алхимиками,
тела эти более или менее сильно действовали
почти на каждое вешество, с которым они были
приведены в соприкосновение.

Из всех жидких вешеств, испробованных мною,
наименьшее действие тела эти производили на
свежеперегнанную нефть. В этом веществе, защи-
шенные от действия атмосферы, они не изменяются
заметно в течение многих дней. Физические свой-
ства их могут быть легко изучены на воздухе,
если только они Йокрыты тонким слоем нефти.

При 60° Е, т. е. при температуре, при которой
я впервые его исследовал, основание кали было.
получено в виде маленьких шариков, обладавших
металлическим блеском, непрозрачностью и внешне
похожих на ртуть, так что когда ртутный шарик
помещался рядом © шариком этого вешества, то
глазом нельзя было обнаружить разницу между
НИМИ.

110

Однако при 60° Е основаниё кали нё вполне
подвижно, ибо оно не восстанавливает достаточно
быстро своей шарообразной формы, если послед-
няя была нарушена. Оно делается более подвиж-
ным при 70°. При 100” его подвижность совер-
шенна, настолько, что несколько шариков легко
сливаются в один шарик. При 50° Е вешеетво это
превращается в мягкое и ковкое твердое тело с
блеском полированного серебра. Вблизи точки за-
мерзания воды оно делается тверже и более хруп-
ким; разбитое на кусочки, оно обнаруживает кри-
сталлическое строение, так что под микроскопом
оно кажется составленным из прекрасных кристал-
ликов, совершенной белизны и безукоризненного
металлического блеска.

Чтобы превратить его в пар, необходима тем-
пература, близкая к красному калению. И если
опыт ртот выполняется с достаточными предосто-
рожностями, вещество остается неизменным после
перегонки.

Вещество это является хорошим проводником
электричества. Когда искра от вольтаической бата-
реи в 100 пар 6-дюймовых пластин ударяет на
воздухе в шарик значительных размеров, то наблю-
дается зеленый свет, а сгорание происходит только
в одной точке,

Если тот же опыт произвести © маленьким шари-
Ком, то он совершенно распыляется со взрывом,
преврашаясь в шелочной дым; взрыв сопровож-
дается появлением яркого пламени.

111

Вешество это является также прекрасным про-
водником тепла.

Уподобляясь металлам во всех этих существен-
ных свойствах, оно все же замечательным образом
отличается от них по своему удельному весу.
Я нашел, что оно поднимается на поверхность
перегнанной нефти с удельным весом, равным
0,861, и не погружается в дважды перегнанной
нефти с удельным весом, равным 0,770, если удель-
ный вес воды принять за единицу. Было чрезвы-
чайно трудно определить значение плотности этого
вещества более тшательно, так как оно получалось
при действии самых больших электрических сил
лишь в очень малых количествах. Я пробовал
получить приблизительные данные, сравнивая вес
абсолютно равных шариков из основания кали и
ртути, пользуясь весьма чувствительными весами
Королевского института, которые, нагруженные
теми количествами, с которыми я работал (вес
ртути никогда не превышал 1Ю гран), обладали
чувствительностью, равною, по крайней мере,
1 о00д грана. На основании 4 опытов, выполненных
с большой тщательностью, я нашел, что удельный
вес этого вещества ?0 при 62” Е относится к удель-
ному весу ртути, как 10:223, а следовательно,
к удельному весу воды, как 6:10. Таким обра-
вом, оно Является самым легким из всех известных
нам жидких тел. В твердом виде вешество это
несколько тяжелее, но и в этом состоянии при
40°Е оно плавает на дважды перегнанной нефти,

113

Химические свойства основания кали еще более
удивительны, чем его физические свойства.

Я уже упомянул об его горении и превращении
в шелочь в атмосфере кислорода. Оно медленно
и без пламени соединяется с кислородом при всех
испытанных мною температурах, вплоть до тем-
пературы испарения, при которой происходит
вспышка, сопровождающаяся выделением белого
света и сильного жара. Если медленно нагреть
основание кали ниже температуры воспламенения,
примерно до 400° Е, в присутствии недостаточного
количества кислорода, то оно приобретает краспо-
коричневый оттенок; если же после этого пре-
кратить нагревание, то оказывается, что весь кис-
лород поглошен, причем образуется твердое тело
серого цвета, которое состойт частью из кали,
частью из основания кали в более низкой сте-
пени окисления, и которое превращается в кали,
будучи приведено в соприкосновение с водой или
будучи снова нагрето со свежим количеством
воздуха.

Вещество, состоящее из основания кали, соеди-
ненного с меньшим количеством кислорода, может
быть также получено сплавлением сухого кали и
его основания при подходящих условиях. Осно-
вание быстро теряет свой металлический блеск,
и оба вешества образуют соединение красно-корич-
невого цвета в жидком состоянии и темносерого
в твердом; соединение это, будучи выставлено на
воздух, скоро поглошает соответствующее коли-

8 1Тёмфри Дови. 115

чество кислорода и целиком превращается в кали.
То`же самое тело часто образуется и ири анали-
тических опытах при интенсивном действии элек-
тричества и сильном нагревании кали.

Основание кали, будучи внесено в газообразную
окисленную соляную кислоту, самопроизвольно сго-
рает с ярким красным светом, причем образуется
белая соль, тождественная с солянокислым кали.
Если нагреть шарик основания в водороде, не ло-
ходя до его точки испарения, то оно как будто
бы растворяется в водороде, а если затем этот
газ смешать с воздухом, то он взрывает с выде-
лением яркого света и образованием шелочного
дыма. При охлаждении эта способность самопро-
извольно взрывать исчезает, и основание осаж-
дается полностью или, по крайней мере, в большей
своей части.

Действие основания кали на воду, находяшуюстя
на воздухе, сопряжено с некоторыми очень кра-
сивыми явлениями. Брошенное в воду или приве-
денное в соприкосновение с каплей воды при обык-
новенной температуре, оно чрезвычайно энергично
разлагает ее, так что происходит мгновенный
взрыв, появляется яркое пламя ?1, и в результате
получается раствор чистого кали.

При этих опытах часто наблюдается явление,
подобное тому, которое сопровождает горение фос-
фористого водорода, а именно—образуется кольно
белого дыма, которое мало-помалу расплывается,
подымаясь в воздухе.

114

Если действовать водой на основание кали, заши-
щенное от доступа воздуха и находящееся в стек-
лянной трубочке под нефтью, то разложение про-
текает очень рнергично и сопровождается сильным
шумом и выделением тепла, но не появлением
света. При исследовании выделяющегося при этом
газа в водяной или ртутной пневматической ванне,
он оказывается состоящим из чистого водорода.

Если шарик основания кали поместить на лед,
то он сейчас же загорается ярким пламенем, при-
чем во льду образуется углубление, содер;хашее
раствор кали.

Хотя при действии основания кали на воду при
доступе воздуха и происходят сложные изменения,
теория этого действия достаточно ясна.

Ход явлений определяется, повидимому, нали-
чнем сильного сродства основания к кислороду и
образующегося кали к воде. Тепло, получающееся
при этих двух реакциях (при разложении и при
соединении), достаточно интенсивно, чтобы вы-
звать воспламенение. Вода—плохой проводник тепла;
шарик плавает, соприкасаясь с воздухом; есть все
основания предполагать, что часть его вешества
растворяется в выделяющемся нагретом водороде,
и так как образующееся при этом тело способно
самопроизвольно возгораться, то оно взрывает и
воспламеняет всю еше не вступившую в соединение
часть основания.

Когда действию воды подвергается шарик, защи-
шенный от воздуха, то теория разложения совсем

8' 115

проста. Выделяющееся тепло быстро уносится, и
воспламенения не происходит, и так как для рас-
творения основания в водороде необходима высокая
температура, то соответствующее соединение или
совсем не образуется, или же во всяком случае
сушествует только временно.

Образование шелочи при разложении воды осно-
ванием кали может быть весьма убедительно про-
демонстрировано, если поместить шарик этого
вешества на увлажненную куркумовую бумажку.
В тот момент, когда шарик приходит в соприкосно-
вение с водой, он загорается: и начинает быстро
двигаться на бумаге, как бы разыскивая влагу,
оставляя за собой темнокрасно-бурую полосу и
действуя на бумажку так, как будто бы он состоял
из сухого каустического кали.

Сродетво основания кали к кислороду и энергия
его действия на воду настолько велики, что с его
помошью можно открыть и разложить те неболь-
шие количества воды, которые содержатся в спирте
и эфире, даже в том случае, если последние тша-
тельно очишены.

Когда это разложение происходит в эфире, то
оно связано © поучительным явлением. Кали не-
растворимо в этой жидкости, так что шелочь, обра-
зуюшаяся благодаря соединению основания кали
с кислородом и выделению водорода, делает эфир
белым и непрозрачным.

В случае этих двух горючих соединений энергия
действия пропорциональна количеству воды, со-

116

держащейся в них, и в результате реакции всегда
получаются водород и кали.

Если бросить основание кали в раствор мине-
ральной кислоты, то оно воспламеняется и горит
на поверхности. Если же погрузить его под поверх-
ность, защитив слоем нефти, то оно действует
чрезвычайно интенсивно на кислород, и все наблю-
лаюшиеся явления можно объяснить его сильным
сродством к этому вешеству. В серной кислоте
получается белое солеобразное вещество, покрытое
желтой корой (вероятно, сернокислое кали и сера),
и газ с запахом сернистой кислоты, состоящий,
по всей вероятности, из смеси этого вещества с
водородом. В азотной кислоте выделяются азотные
газы и образуется азотнокислое кали. Основание
кали легко соединяется с горючими элементарными
твердыми телами и с металлами; с серой и с фос-
фором оно дает соединения, аналогичные метал-
лическим сульфидам и фосфидам. Если привести
его в соприкосновение с куском фосфора и када-
вить, происходит заметная реакция; оба тела рас-
плавляются, горят и дают фосфорнокиелое кали.
Если же этот опыт произвести под нефтью, то со-
единение происходит без выделения газов, причем
образуется тело с температурой плавления, значи-
тельно превышающей температуры плавления
обоих компонентов, и размягчающееся только в
кипяшей нефти.

По своему виду оно в точности похоже на метал-
хический фосфид. Нвет его евинновый, а от дей-

АРТ

ствия давления оно- приобретает и блеск, напоми-
нающий блеск полированного свинца. На воздухе
при обыкновенной температуре оно медленно со-
единяется с кислородом, образуя фосфорнокиелое
кали. Нагретое на платиновой пластинке оно
дымит, но не загорается, пока не достигнет тем-
пературы быстрого сгорания основания кали.
Если основание кали привести в соприкосно-
вение с расплавленпой серой в сосуде, наполненном
парами нефти, они быстро соединяются © выде-
лением света и тепла, причем образуется серое
тело, по виду очень схожее с искусственным сер-
нистым железом. Если же тело это оставить в рас-
плавленном состоянии, оно быстро растворяет
стекло и приобретает яркокоричневую окраску.
Если опыт этот произвести в герметически запаян-
ной трубке и затем открыть эту трубку под ртутью,
то выделения газа не происходит, но если опыт
произвести в трубке, соединенной с ртутным мано-
метром, то выделяется небольшое количество сер-
ниетого водорода, так что явления будут аналогичны
тем, которые имеют место при соединении серы
с металлами, когда выделяется сернистый водород;
только разогревание в этом случае сильнее *.

* Согласно остроумным исследованиям Бертозле млад-
шего (ВегоПе{ ап, «Аппа]ез 4е Свише», февраль 1807 г.,
стр. 143), чрезвычайно веролтно, что сера содержит во-
дород. Это же почти доказывается следующим опытом,
проделанным в моем присутствия Клейфильдом в Брис-
толе в 1799 г. Три части медных стружек и одна часть

118

Если реакцию соединения производить на воз-
духе, происходит сильная вспышка, и образуется
сернистое кали; при действии воздуха сернистое
основание также мало-по-малу окисляется и, в
конце концов, превращается в сульфат.

Новое вешество дает также несколько удиви-
тельных и очень красивых реакций со ртутью.

Если прибавить одну часть основания кали к
9 или 10 частям ртути (по объему) при 60” ГЕ,
то они сейчас же соединяются и образуют веше-
ство, очень похожее на ртуть по цвету, но обла-
дающее, повидимому, меньшим сцеплением, ибо
небольшое количество его принимает форму сплю-
ценных шариков. Если же шарик основания кали
<оприкасается с шариком ртути, примерно, двой-
ного размера, то они соединяются со значительным
выделением тепла; образующееся соединение при
температуре своего образования находится в жид-
ком состоянии; при охлаждении оно становится
подобным твердому ‘металлу, по цвету напоминаю-

порошка ссры, тщательно высушенные, нагревались сов-
местно в реторте, соединепной с пневматическим ртут-
ным аппаратом.

В момент реакции выделялось некоторое количество гзза,
объем готорого в 9 или 10 раз превышал объем пущен-
ных в ход материалов. Газ этот состоял из смеси серии-
сгого водорода с сернистой кислотой. Есть основания
предполагать, что первое упомянутое вещество надо от-
нести за счет серы, второе же— за счет меди, поверх-
ность которой легко могла несколько окислиться во время
продесса напохнения и сушки 22.

119

шему серебро. Если еше увеличить количество
основания кали, так чтобы оно равнялось прибли-
зительно 1/;) части количества ртути по весу, то
получается амальгама более твердая и хрупкая.

Можно думать, что амальгама обладает, кроме
того, свойствами твердого тела, ибо если на 1 часть
основания по весу приходится 70 частей ртути,
то такая амальгама весьма мягка и ковка.

Если выставить эти соединения на воздух, они
быстро поглошают кислород; образуется кали, ко-
торое расплывается, и через несколько минут
остается чистая и неизмененная ртуть. Еели же
бросить в воду шарик амальгамы, то вода бы-
стро разлагается с шипящим звуком; образуется
кали, выделяется чистый водород и остается
свободная ртуть.

Я\идкая амальгама основания кали растворяет
все металлы, которые я подвергал ее действию;
связанная таким образом ртуть действует и на
железо и на платину.

Если нагреть основание кали с золотом, серебром
или медью в закрытом сосуде из чистого стекла,
то оно быстро на них действует; если же бросить
получающиеся соединения в воду, то жидкость
разлагается, образуется кали, а металл выделяется
в неизмененном состоянии.

Основание кали соединяется с легколлавкими
металлами, причем образуются сплавы с точкой
плавления более высокой, чем точка илавления
металла.

120

Действие основания кали на сложные масля-
нистые вещества подтверждает остальные данные
о силе его притяжения к кислороду.

Оно почти не действует на бесцветную и свеже-
перегнанную нефть, но в нефти, которая стояла
на воздухе, оно быстро окисляется, и образуется
щелочь, которая вместе с нефтью дает бурое тело,
обволакивающее шарик основания.

На твердые жиры (сало, спермацет, воск) осно-
вание кали при нагревании действует медленно,
причем выделяются продукты обугливания и не-
много газа”, и образуется мыло. Нри этих опытах

* Если внести шарик основания кали в какое-нибудь
нагретое нелетучее масло, то сначала, вследствие разло-
жения воды, поглошенной корой кази при соприкоснове-
нии с атмосферой, выделяется чистый водород. Я нашел
что газ, который выделяется, когла шарик освобожден от
этой коры, состоит из углеводорода, который при взрыве
требует для своего полного насыщения количество кисло-
рода, превышающее по объему кохячество взятого угхе-
водорода. Я произвел ряд опытов над действием основания
кали на масло, однако я не буду приводить их со всемы
подробностями, чтобы не уклоняться от темы своей лек-
ции. При разтожении оливкового масла, скипидара и
нефгли ири повышенной температуре получались в различ-
ных соотношениях уголь, тяжелые горючие газы, эмпирев-
матические маслянистые вещества и вода, так что содер-
жание кислорода в этих телах можно считать вполне до-
казанным. Возможно, что, разлагая эти тела основанием
кали, можно получить и точные данные об их составе.
Из всех исследованных тех меньше всех углекислоты и
воды дала нефть, а больше всех скипидар.

131

необходимо, однако, брать большие количества
масла.

Те же результаты, но медленнее, получаются
и © жидкими нелетучими маслами.

При нагревании основание кали разлагает по-
добным же образом и нелетучие масла, причем
получается шелочь, выделяется небольшое коли-
чество газа и образуется уголь.

Если бросить основание кали в расплавленную
камфару, последняя скоро чернеет, причем при
процессе разложения газов не выделяется, а полу-
чается продукт со свойствами мыла. Отсюда можно
заключить, что камфара содержит больше кис-
лорода, чем летучие масла.

Основание кали, нагретое вместе с металличе-
скими окислами, легко их восстановляет. Когда я
нагревал его с небольшим количеством окиси же-
леза до температуры, близкой к его точке кипения,
то наблюдалась энергичная реакция; при этом
получалась щелочь и серые металлические ча-
стицы, которые растворялись в соляной кислоте
с выделением газа. Еше скорее восстанавливались
окислы свинца и олова, и когда основание кали
было в избытке, то оно давало с восстановленным
металлом сплав.

Благодаря этим свойствам основание кали при
слабом нагревании легко разлагает флинтглае и
бутылочное стекло; при этом с помошью кислорода
окислов тотчас же образуется шелочь, растворяю-
щая стекло, так что реакция может итти дальше.

173

При красном калении основание кали разлагает
даже самое чистое стекло: кислород шелочи, со-
держашийся в стекле, вероятно, распределяется
между обоими основаниями (основанием кали н
шелочным основанием стекла), причем образуютел
низшие стенени окисления. Если нагревать осно-
вание кали в трубках из бесцветного стекла, на-
полненных парами нефти, то оно действует сна-
чала на небольшие количества окислов кобальта
и марганца, которые находятся на внутренней по-
верхности стекла; образуется немного шелочи.
С приближением к температуре красного каления
основание кали начинает испаряться и конден-
сироваться в более холодных частях трубки, но
в тех точках, где жар достигает наибольшей силы,
часть паров, повидимому, проникает в стекло,
окрашивая ого в темнокрасно-коричневый цвет.
Если же подвергать это вешество повторному на-
греванию и перегонке в такой запаянной трубке,
то оно, в конце концов, теряет свой металлический
вил, а внутренняя поверхность трубки оказывается
покрытой толетой коричневой корой, во многих
местах проникаюшей в стенки. Кора эта состоит
из вешества, медленно разлагаюшего воду и соеди-
няющегося © кислородом воздуха, образуя щелочь *.

* Такое осъяснение кажется наиболее простым при
современно: состоянии вопроса; несомненно, однако, что
кремнезем стекла также подвергается изменению и, веро-
ятно, разложению. Я надетось, что буду еше иметь возмож-
ность коснуться этого вопроса впоследствии *.

123

Мне было очень трудно уяснить себе эти явае-
ния при моих первых опытах над перегонкой
основания кали; однако я нашел удовлетворитель-
ное толкование для них, когда познакомился с
первой ступенью соединения основания с кисло-
родом.

5. О свойствах и природе основания
натра

Как я уже упомянул, основание натра при обык-
новенных температурах—твердое тело; оно белого
цвета и непрозрачно; если рассматривать его под
слоем нефти, то оно имеет блеск и общий вид
серебра; оно чрезвычайно ковко и гораздо мягче,
чем какое бы то ни было другое из обыкновенных
металлических тел; если слегка надавить на него
платиновым ножом, оно расплющивается в тонень-
кие листочки, так что шариком диаметром в 1/15
или 1/1. дюйма можно легко покрыть поверх-
ность в 1/, дюйма*, причем способность эта сохра-
няетея при охлаждении до 32° Е.

Основание натра проводит электричество и
тепло совершенно так же, как и основание

* Применяя сильное давление, легко заставить нескозько .
шариков слепиться и образовать одно целое; следовательно,
это вещество при обыкновенной температуре можно сва-
рнвать так же, как железо и платину при температуге
безого каления.

ры

194

кали; маленькие шарики из этого материала вос-
пламеняются при действии рлектрической воль-
таической искры и горят ярким светом.

Удельный вес его меньше удельного веса воды.
Оно плавает в масле, с удельным весом в 1,096
(принимая воду за 1) и тонет в нефти с удельным
весом в 0,861. Это и позволило мне точно выяс-
нить значение удельного веса основания натра.
Я смешивал масло и нефть до тех пор, пока
я не получил жидкость, в которой основание
натра оставалось в равновесии как на поверх-
ности, так и на дне; жидкость эта состояла
приблизительно из 12 частей нефти и 5 частей
масла, так что удельный вес ее относился к
удельному весу воды, как 9:10, или, точнее, как
9,9348 :1.

Основание натра обладает гораздо более высо-
кой точкой плавления, чем основание кали; сцеп-
ление между его частицами начинает исчезать
приблизительно при 120° Е, а при 150” оно
делается совершенно жидким, так что оно легко
плавится под кипяшей нефтью 24.

Мне до сих пор не удалось установить, при
какой температуре оно летуче. Во всяком случае
оно не испаряется, а только раскаляется, будучи
нагрето до точки плавления белого стекла.

Химические действия основания натра анало-
гичны действиям основания кали; однако между
ними, как и можно было ожидать, существуют
характерные различия.

125

Если выставить основание натра на воздух, оно
сейчас же тускнеет и покрывается постепенно
белой корой, которая расплывается гораздо мед-
леннее, чем вещество, образующееся на основании
кали. Тщательное исследование показывает, что
это вещество состоит из чистого натра.

Основание натра медленно и без пламени соеди-
няется с кислородом при обычной температуре;
когда оно нагрето, соединение идет скорее, однако
свет можно видеть лишь при 'приближении к тем-
пературе калильного жара.

В кислороде оно горит белым пламенем, раз-
брасывая яркие искры, что очень красиво. На
воздухе пламя имеет цвет пламени горящего угля,
но только оно гораздо ярче.

При нагревании основания натра в водороде
какой-либо реакции заметно не было.

Внесенное в газообразную окиеленную соля-
ную кислоту, оно быстро сгорало, разбрасывая
многочисленные искры яркокрасного цвета. При
этом образовалось солеобразное вешество, оказав-
шееся, как этого можно было ожидать, солянокис-
лым натром.

Действие основания натра на воду позволяет
получить чрезвычайно убедительные данные об его
природе. Если бросить его на эту жидкость, про-
исходит бурное выделение газа, сопровождающееся
громким шипящим звуком; оно соединяется при
этом с кислородом воды, образуя натр, который
растворяется, водород же выделяется; света при

135

этом не наблюдается, так что возможно, что водо-
род даже в момент своего выделения неспособен
соединяться с основанием натра*.

Если же бросить основание натра в горячую
воду, то разложение происходит более энергично,
и тогда на поверхности жидкости можно наблю-
дать несколько искорок; последние, однако, полу-
чаются вследствие того, что из воды выбрасыва-
ются маленькие частички основания, которые
воспламеняются, пролетая через воздух. Однако,
если шарик привести в соприкосновение с не-
большим количеством воды или с увлажненной
бумагой, то выделяющегося тепла за отсутствием
среды, которая производила бы быстрое охлаж-
дение, обычно достаточно, чтобы воспламенить
основание. Основание натра действует на эфир
и алкоголь совершенно так же, как основание
кали. Мри этом содержашаяся в них вода бы-
стро разлагаетея, образуется натр, и выделяется
водород.

Помешенное на поверхность сильных кислот
основание натра действует на них с большой
энергией. Если взять азотную кислоту, то про-
исходит яркая вспышка; с серной и соляной
кислотой выделяется много тепла, но без появле-
ния пламени.

Если погрузить основание натра под поверхность

* Это обстоятельство находится в связи с тем, что, ве-
роятно, только наиболее летучие металлы способны сое-
диняться с водородо:".

197

кислот, то оно быстро окисляется, при этом
получается натр, а в остальном реакция идет так
же, как в случае действия основания кали. По
отношению к летучим и нелетучим вешествам и
нефти оба новые вещества ведут себя совершенно
аналогично, если не считать различия во внешнем
виде получающихся мылоподобных продуктов:
вешества, образующиеся при окислении и соеди-
нении основания натра, темнее и, повидимому,
менее растворимы.

Свойства различных степеней окисления осно-
вания натра также аналогичны свойствам соответ-
ствующих соединений основания кали.

Если сплавить его в определенной пропорции
с сухим натром, то кислород распределяется между
щелочью и основанием, и получается темнокорич-
невая жидкость, которая при охлаждении застывает
в темносерую твердую массу: последняя притяги-
вает из воздуха кислород и разлагает воду, пре-
врашаясь в натр.

То же самое тело часто получается и при
процессе разложения натра током; оно же обра-
зуется, если основание натра сплавлять в трубках
из чистого оконного стекла.

Действие основания натра на серу, фосфор и
металлы © внешней стороны протекает так же,
как и действие основания кали.

Основание натра очень энергично соединяется
с серой в закрытых сосудах, наполненных парами
нефти; происходит выделение света, тепла, а часто

198

также и взрыв от испарения части серы и образо-
вания газообразного сернистого водорода. Серни-
стое соединение основания натра имеет темно-
серый цвет.

Фосфид по виду напоминает свинец; при лежа-
нии на воздухе и при горении он превращается
в фосфорнокислый натр.

Если прибавить основание натра в отношении
1:40 к ртути, то последняя преврашается в
твердое тело серебряного цвета, причем реакция
будет сопровождаться значительным выделением
тепла.

Основание натра, не изменяя цвета, дает сплав
с оловом. Будучи нагрето, оно действует на сви-
нец и на золото. Я не исследовал его действия на
другие металлы. В сплавленном состоянии основа-
ние натра при действии воздуха быстро превра-
шается в натр; то же самое происходит и при
действии воды, которую оно разлагает е выделе-
нием водорода.

Амальгама основания натра, повидимому, может
давать тройное соединение с другими металлами.
Я подвергал испытанию в этом смысле железо
и платину; повидимому, эти металлы остаются свя-
занными ©0 ртутью и тогда, когда новое ве-
щество исчезает из соединения под действием
воздуха.

Амальгама основания натра подобным же обра-
зом соединяется с серой и образует тройное
соединение темносерого цвета.

9 Гёмфри Дэви. 139

6. О содержании оснований и кисло-
рода в кали и натре

Благодаря легкости, с которой основания шело-
чей сгорают, и быстроте, с которой они разлагают
воду, я располагал подходяшими методами для
определения соотношений между весомыми состав-
ными частями шелочей.

Я могу вкратце изложить обшую методику и
результаты, полученные в различных сериях
опытов. Эти результаты весьма близки друг к другу
настолько, набколько вообще можно было этого
ждать при работе со столь малым количеством
вещества.

Для сжигания в кислороде я пользовалея стек-
лянными трубками. Подлежащее сжиганию веще-
ство, после того как оно было тшательно взве-
шено или сравнено с ртутным шариком равных
размеров *, помещалось на маленькие лодочки,
сделанные из тонких листочков серебра или дру-
гого благородного металла. Трубка с одного конца
была сужена, изогнута и заканчивалась узким
отверстием, которое оставалось открытым; другой
конец был прикреплен к трубке, соединенной с

* Когда шарики были очень малы, я обычно ипользо-
вался для определения веса сравнением с весом шариков
ртути таких же размеров, ибо размеры можно было легко
определить с помошью микрометра и сейчас же ввести
шарик в трубку; вес ртути можпо было определить позже
на досуге.

130

газометром, из которого вводился кислород, ибо
для наполнения прибора нельзя было пользоваться
ни водой, ни ртутью. Кислород пропускался через
трубку до тех пор, пока весь воздух не оказывался
вытесненным (с целью контроля можно было
отобрать небольшие количества кислорода ртут-
ным апнаратом). Затем нижнее отверстие герме-
тически запаивалось на спиртовой горелке, верхняя
же часть трубки вытягивалась и тоже запаива-
лась. как только отверстие было настолько суже-
но, что необходимое для запаивания нагревание
не могло сушественно влиять на объем газа. Когда
все это было сделано, я вызывал реакцию, нагре-
вая стекло вблизи металлической ложечки.

При выполнении этих опытов встретился целый
ряд трудностей. Если пламя горелки направлялось
непосредственно на стекло, горение было очень
интенсивно, так что трубка иногда трескалась;
образовавшаяся шелочь при этом частыо поды-
малась в виде белого дыма, который оседал на
стекле. Если температура подымалась медленно, то
основания шелочей действовали на. металлическую
ложечку и давали сплавы, после чего уже трудно
было довести реакцию соединения с кислородом
до конца, с одним же стеклом нельзя было
обойтись, так как оно разлагалось шелочными
основаниями. Что же касается фарфора, то он

является настолько скверным проводником тепла,
что его нельзя было разогреть до температуры,
необходимой для реакции, не размягчая стекла.

131

Во всех случаях шарики оснований щелочей,
раньше чем они вводились в трубку, тшательно
очишщались от нефти; конечно, при этом образо-
вывалось на поверхности некоторое количество
щелочи, которое, однако, не могло иметь суще-
ственного влияния на результаты. Без этих мер
предосторожности обыкновенно происходил взрыв
вследствие испарения слоя нефти, окружающего
шарик.

После сожжения нижний конец трубки откры-
валсл под водой или ртутью для того, чтобы
определить количество поглошенного газа. В не-
которых случаях исследовалась чистота оставшегося
газа‚ в других взвешивалась шелочь, образоваз-
шаяся в лодочке.

Я приведу результаты двух опытов из числа
тех, которые относятся к синтезу кали через
сожжение, так как они (были выполнены со
всей возможной тшательностью, и возьму среднее
из них.

В первом опыте было взято 0,12 грана основа-
ния кали. Сожжение было произведено на платине;
оно пошло быстро и до конца; основание было,
повидимому, вполне насышено, ибо, когда пла-
тиновая лодочка была брошена в воду, выделения
водорода не наблюдалось. Объем поглошенного
кислорода равнялся объему, занимаемому 190 гра-
нами ртути при барометрическом давлении, равном
29,6 дюймам, и температуре 62° Е; если же это
привести к температуре 60° Е и к давлению в

138

30 дюймов”, получится объем, соответствующий
186,67 грана, вес которого должен равняться
приблизительно 0,1084 грана*; далее, так как
0,0184 : 0,1384 = 13,29 :100, то, согласно этому
определению, 100 частей кали должны состоять
приблизительно из 86,7 части основания и 13,3
части кислорода. Во втором опыте 0,27 гран
основания поглотили количество кислорода, зани-
маюшее при 63° Е и барометрическом давлении,
равном 30,1 дюйма, такой же объем, как 121 гран
ртути; внося, как и в предыдушем случае, соответ-
ствующие поправки, мы находим, что вес погло-
шенного кислорода равнялся 0,01189 грана. Так
как 0,07 -- 0,01189 =0,08189, а 0,08189 :0,07 =
— 100 :85, то 100 частей кали должны содер-
жать приблизительно 85,5 части основания и
14,5 части кислорода. Среднее из двух опытов:
86,1 части основания и 13,9 части кислорода на
100 частей кали.

При поправке на температуру я исходил из опреде-
лений Дальтона (РаЦоп) и Гей-Люссака (Сау-Глззас), со-
гласно которым газы расширяются на 1/5 своего перво-
начального объема на каждый градус Фаренгейта.

** Из определений удельного веса, которые я произво-
дих в 1799 г., следует, повидимому, что плотность кисло-
рода относится к плотности воды, как {:748, а к плот-
ности ртути, как 1: 10142 («ВезеагсВез СБет. апа РЪЦ.», 9),
это число почти в точности совпадает с результатами
последних весьма тшательных иссдедований Аллена (А]-
]1еп) и Пепи (Реру) над сожжением алмаза. «РЬПозорвс
ТгапзасНотз», 1807, 275.

133

В наиболее точном опыте, произведенном мною
над сожжением основания натра, 0,08 части осно-
вания поглотили количество кислорода, занимаю-
шее при 56° Е и барометрическом давлении,
равном 29,4 дюйма, такой же объем, как 206 гран
ртути; приводя этот объем, как и выше, к средней
температуре и давлению, мы находим, что вес
этого количества кислорода равен 0,02 грана.

Так как 0,08 -|-. 0,02 = 0,10 : 0,08 = 100 :80, то по
этим данным 100 частей натра содержат 80 ча-
стей основания и 20 частей кислорода.

Во всех случаях медленного сожжения, в ко-
торых шелочь не была выброшена из лодочки,
я нашел значительное увеличение веса. Но так
как взвешивание можно было производить только
на воздухе, то данные вследствие поглошенция влаги
были неточны, что сказывалось на результатах
вычисления веса поглощенного кислорода. В тех
опытах, в которых взвешивание было выполнено
возможно быстрее и в которых не было шелочи
на стенках трубки, основание кали увеличивалось
в весе, примерно, в отношении 2:10, а основание
натра в отношении 3:10 или 4:10.

Гораздо легче и точнее, чем при сожжении
оснований шелочей, можно было получить опре-
деленные данные, разлагая с их помошью воду.

Чтобы уменьшить скорость процесса, а в случае
кали, чтобы избежать растворения части основания,
я пользовался амальгамами. Я брал определенное
количество основания и готовил амальгамы под

134

нефтью, причем на два объема ртути приходнался
один объем основания.

При первых опытах я помешал амальгамы в
трубку с нефтью, перевертывал ее над сосудом
с нефтью и медленно приливал воду к амальгаме
вдоль стенок сосуда; однако я нашел вскоре, что
действие воды не настолько энергично, чтобы
водородный газ нельзя было полностью собрать
и без этих предосторожностей.

Я дам теперь отчет о наиболее точных опытах
над разложением воды основаниями кали и натра.
В одном опыте, при выполнении которого я
обращал возможное внимание на все мелочи,
0,08 грана сснования кали, амальгамированные, при-
мерно, с 3 гранами ртути, выделяли количество
водорода, которое занимало такой же объем, как
298 гран ртути. К концу опыта термометр показы-
вал температуру в 56° Е, а барометр атмоефер-
ное давление, равное 29,6 дюйма.

Чтобы сжечь это количество водорода“, необ-
ходимо количество кислорода, занимающее такой
же объем, как и 154,9 грана ртути, откуда сле-
дует, что вес кислорода, необходимого для насы-
шения (0,08 грана основания кали, при средней
температуре и давлении равняется 0,0151 грана.
Далее, так как

0,08 1 0,0154 = 0,0954 : 0,08 = 100 : 84,1,

то ио этим данным 100 частей кали содержат при-

* «Везеагсре$ СБет. ап РЬ.», 987.

155

близительно 84 части основания и 16 частей
кислорода.

В одном из опытов над разложением воды
основанием натра, во время которого ртуть в
барометре показывала давление в 30,4 дюйма, а
ртуть в термометре— температуру в 52° Е, объем
водородного газа, выделившегося при действии
0,054 грана основания, равнялся объему, занимае-
мому 306 гранами ртути. Для того чтобы пре-
вратить это количество водорода в воду, нужно
при средней температуре и давлении 0,0172 грана
кислорода, а так как 0,054 -- 0,0172 = 0,0712 и
0,0712 : 0,054 =100:76, то по этим данным 109
частей натра состоят приблизительно из 76 частей
основания и 24 частей кислорода.

В другом опыте, выполненном © болышим ста-
ранием, я взял 0,052 грана основания натра;
давление равнялось 29,9 дюйма, а температура
58° Е. Объем выделившегося водорода равнялся
объему; занимаемому 302 гранами ртути; для на-
сышения этого количества водорода кислородом
при сжигании требуется 0,01549 грана кислорода
при средней температуре и давлении; по этим
данным 100 частей натра должны состоять при-
близительно из 77 частей основания и 23 частей
кислорода.

Здесь были подробно описаны те опыты, в
которых были пушены в ход самые большие
количества вещества; я сравнил, однако, их ре-
зультаты с результатами нескольких, других опы-

136

тов, в которых разложение воды выполнялось
также весьма тшательно, но © еше меньшими
количествами оснований. Самые высокие цифры
для содержания кислорода, полученные в этих
опытах, были: 17 частей на 100 в случае кали
и 26 частей на 100 в случае натра, а самые
низшие—соответственно 13 и 19. Сопоставляя эти
результаты, я нахожу, что мы не уклонимся от
истины, если будем считать, что кали состоит при-
близительно из 6 частей основания и 1 части
кислорода, а натр^из 7 частей основания и
2 частей кислорода 25.

7. Несколько общих замечаний о со-
отношениях между основаниями кали
и натра и другими телами

Можно ли назвать основания кали и натра ме-
таллами? Большинство ученых, которым был
поставлен этот вопрос, отвечали на него утвер-
дительно. Действительно, тела эти сходятся с
металлами по своему блеску, по своей прозрач-
ности, ковкости, способности проводить тепло и
электричество и по своим химическим свойствам.

Вряд ли можно считать их низкий удельный
вес достаточной причиной для того, чтобы вы-
делить их в новую группу тел, ибо и между метал-
лами наблюдаются в этом отношении заметные
колебания: так, платина в 4 раза тяжелее тел-

137

лура”, да и, кроме того, при установлении науч-
ного разделения тел на группы нужно руководство-
ваться аналогиями между возможно большим
количеством свойств.

Поэтому я полагаю, что при построении назва-
ний для этих металлов нужно воспользоваться
теми же окончаниями, что и для других ново-
открытых металлов. Окончания эти по своему
происхождению являются латинскими, но теперь
они сделались у нас общеупотребительными.

«Калий» и «натрий» (робазат ап@ зодит)—
вот имена, которые я решился дать двум новым
веществам, и какие бы изменения ни произошли
впоследствии в теориях, касающихся строения
тел, вряд ли в этих терминах может содержаться
ошибка; их можно рассматривать просто как
обозначения для металлов из кали (рофазБ) и
натра (04а). По поводу этого словообразования
я советовался со многими выдающимися учеными
нашей страны, и большинетво одобрило мой выбор.

Возможно, что названия эти более выразитвльны,
чем изяшны, но ‘я не мог найти других назва-
ний, говорящих о каком-нибудь специфическом

* Удельный вес теллура превышает удельный вес осно-
вания натра несколько больше, чем в 6 раз. Есть всякие при-
чины предпохагать, что существуют тела, по своей хИМи-
ческой природе подобные основаниям натра и кали,
по своей плотности лежащие между ними п наиболее хег-
кими из обыкновенных металлов. Я еше вернусь ниже в
тексте к рассмотрению этого вопроса.

183

свойстве, которое не было бы общим у обоих
элементов. Для основания натра можно было бы
еше почерпнуть что-нибудь в греческом языке,
но аналогичный метод нельзя было применить
к основанию кали, ибо древние, повидимому, не
знали различия между двумя видами щелочей.

С другой стороны, нужно тем более тшательно
избегать каких бы то ни было теоретических
представлений в этих терминах, что новые элек-
трохимические явления, с каждым днем все яснее
раскрывающиеся перед нами, определенно показы-
вают, насколько мы еше далеки от обшей клас-
‹ификации химических процессов. Хотя я исходил
при объяснении разнообразных результатов опи-
санных выше опытов последовательно из анти-
флогистической точки зрения, но я руководство-
вался при ртом более сознанием ее красоты и
ясности, чем убеждением в ее истинности и
неизменности.

Исследование реакций газов опрокинуло гипо-
тезу Сталя (54а). Возможно, что знакомство со
свойствами и действием эфирных вешеств сыграет
такую же роль по отношению к более утончен-
ной и остроумной гипотезе Лавуазье; однако при
теперешнем состоянии наших познаний она, по-
видимому, является наилучшим приближением к
совершенной химической системе. Какие бы пере-
мены ‘ни произошли впоследствии в теории, можно
во’ всяком случае предполагать, что металлические
основания шелочей и обыкновенные металлы будут

139

отнесены к одной и той же группе вешеств; в на-
стоящее время нет никаких данных, которые ука-
зывали бы на составную природу тел этой группы *.

Опыты, в которых щелочи, металлические окис-
лы и земли возникали только из воздуха и воды
при процессе роста растений, производились весьма
неубедительно **, ибо перегнанная вода, как я ста-

^ Конечно, можно зашишать и флогистическую систему
химии, считая, что металлы яваяются соединениями неко-
торых неизвестных нам оснований с тем веществом, кото-
рое содержится в водороде, а металлические окислы, ше-
лочи и кислоты — соединениями тех же оснований с во-
дой. Однако эта система требует большего числа неиз-
вестных начал, чем общепринятая. Кроме того, она менее
изящна и определенна.

Нобудило меня приложить к новым фактам теорию
флогистона то обстоятельство, что при моих первых опы-
тях над перегонкой основания калия я обычно обнаружи-
вал образование водорода, и я нашел, что теория эта
вполне пригодна для его объяснения. Более тшательное
исследование доказало, однако, впоследствии, что в тех слу-
чаях, в которых появлялись горючие газы, присутствовала
вода или какоз-нибудь вещество, в котором принято до-
П,ескать содержание водорода.

*^ Объяснение, которое дал ван-Гельмонт (уап Не]топ®),
замеченному им образованию земли при росте ивы, бы-
ло совершенно опровергнуто исследованиями Вудварда
(«РЬЦ. Тгапзас.», 21, 793).

Выводы, сделанные в последнее время Браконно (Вга-
соппо{) на основании его остроумных опытов («Аппаез 4е
Сьпше», февраль 1807, 187), также теряют свое значение,
принимая во внимание обстоятельства, указанные в тексте.
В том единственном случае, в котором рост происходил без

140

рался показать” может содержать солеобразные и
металлические загрязнения, в свободном же воз-
духе почти постоянно находятся во взвешенном
состоянии разнообразные твердые тела.

Можно себе легко представить, как образовались
все составные части живых сушеств при обычных
природных процессах из известных нам форм ма-
терии. Соединения железа, шелочей и земель с ки-
слотами широко распространены в почве. Благо-
даря разложению базальтов, порфиров** и гра-

доступа свободного воздула, семена росли на белом песке
очищенном промыванием соляной кислотой; однако такая
обработка еще недостаточна, чтобы освободить его от
веществ, содержащих углерод или разнообразные горю-
чие соединения. Во многих камнях, дающих белый или се-
рый порошок, имеются углеродистые веп ества, и, когда
в’ какой-нибудь породе содержание углекислой извести мало
{по сравнению с содержанием других землистых состав-
ных частей), она почти не подвергается действию кислот.

* ВакКегап Гесфиге, 1806 г.

** В 1804г. для специальной надобности геологического
исследования я 'Произвел анализ фарфоровой глипы из
5{. Беуен в Корнуэльсе, которая образуется благодаря раз-
ложениюо полевого шпата из мелко-ернистого гранита. Я
не мог обнаружить в ней ни малейшего количества щелочи.
Когда же я произвел несколько опытов с образцами неиз-
менепной породы, взятыми на некоторой глубине, я натол-
кнулся на явные признаки присутствия какой-то нелету-
чей щелочи, позитимому кали. Поэтому весьма вероятно,
что процесс разложения обусловлен действием воды и
у:ольной кислоты вэздуха ра щелочь, являющуюся одной
из составных частей кристаллического вещества полевого
итата, который, будучи лишен ее, распадается,

141

нитов существует постоянный приток шелочно-
земельных и железистых вешеств к поверхности
земли. В соке всех исследованных растений были
обнаружены некоторые нейтральные соли, содер-
жашие кали, натр или железо. Через посредство
растений они могут попасть к животным. В обшем
химизм жизнедеятельности организмов направлен,
повидимому, скорее к тому, чтобы соединять ве-
щества в более сложные и разнообразные комби-
нации, чем к тому, чтобы разлагать их на простые
элементы.

8. О природе аммиака и щелочных тел
вообще вместе с некоторыми замеча-
ниями о надеждах на новые открытия,

которые обусловлены рассмотренны-
ми фактами

Аммиак является вешеством, химический состав
которого в течение последних лет считали весьма
точно установленным. После его наглядного пре-
врашения в водород и азот в опытах Шееле
(ЗсВее) и Пристлея ив более усовершенство-
ванных и точных исследованиях Бертолле, в умах
наиболее просвешенных химиков не оставалось ни-
каких сомнений относительно его природы.

Однако новые факты всегда приводят к ряду
заключений по аналогий и вызывают сомнения в
правильности прежних выводов.

143

Раз обе нелетучие щелочи содержат небольшое
количество кислорода в соединении с особыми
основаниями, то не содержит ли его и летучая
щелочь? Вот вопрос, который я Часто ставил себе
во время исследования. Просматривая отчеты о
разнообразных относящихся сюда опытах, часть
которых я тшательно повторил, я не обнаружил
ничего такого, что бы доказывало невозможность
высказанного мною предположения. Действительно,
допустим, что водород и азот соединены © кисло-
родом в небольшой пропорции; тогда последнее ве-
щество легко может ускользнуть при опытах анали-
тического разложения теплом и электричеством в
виде воды, которая осаждается на стенках сосудов
или растворяется в образующихся газах.

Вскоре мне удалось убедиться в содержании
кислорода в летучей шелочи. Когда тшательно
выжженный и свободный от влаги уголь нагревался
с помошью вольтаической батареи из 250 пар
6- и 4-дюймовых пластин в небольшом количестве
очень чистого газообразного аммиака“, то проис-

* Прибор, с которым производилея этот опыт, описан
в «дойгра] оё {Ве Воуат шзНфНогпз», 244. Газ находился над
ртутью, предварительно нагретой до кипения, чтобы уда-
лить все следы влаги, которые могли к ней пристать.
Аммиак перед опытом был подвергнут действию чистого
сухого кали; количество его, занимающее такой же объем,
как 10980 гран ртути, после поглошевия дестиллирсванной
водой давало остаток, соответствующий только 9 гранам
ртути. Поэтому можно предполагать, что газ не содер-

145

ходило сильное расширение газа и получалось
белое вешество, осаждавшееся на стенках стеклян-
ного сосуда, которым я пользовался.

При действии на это вешество разбавленной
соляной кислоты, наблюдалось выделение газа,
так что, по всей вероятности, оно состояло из
углекислого аммиака. Еше более определенные
результаты дал опыт другого рода. Были исполь-
зованы два ртутных газометра конструкции, пред-
ложенной Пепи и описанной в № 14 «РЬПо5орЫ-
са! ТгапзасНопз» за 1807 г., в соединении © тем
же самым прибором, которым пользовались Аллен
и Пепи для сожжения алмаза, причем названные
лица весьма любезно согласились помогать мне при
выполнении опыта.

Очень чистый аммиак проходил через изогнутую
стеклянную трубку в платиновую трубку с рас-
каленными железными проволоками; затем он по-
ступал во вторую стеклянную трубку, а оттуда—в
газгольдер, служащий приемником. Обе стеклянные
трубки были погружены в охладительную смесь.

Температура воздуха равнялась 55°; при этих
условиях оказалось, что в охлажденной трубке, че-
рез которую проходил неизмененный аммиак, не
появляется заметных количеств воды, в то время
как в трубке, через которую аммиак проходил

жал посторонних газообра ных вешеутв, ибо даже этот
ничтожный остатох можно отнести за счет растворенного
в воде воздух.

144

после нагревания, появление влаги было очень
явственно, а в газгольдере был виден даже густой
туман.

Этот опыт, несомненно, доказывает, что при раз-
ложении аммиака образуется вода, или же нужно
допустить, что возникающие здесь водород и азот
удерживают меньше воды в растворенном или взве-
шенном состоянии, чем разложенный аммиак, что
противоречит выводам Дальтона* и опытам Де-
зорма и Клемана **.

После того как газ несколько раз переходил
по нагретой трубке из одного газометра в другой,
результаты опыта были исследованы. Железная
проволока оказалась покрытой © поверхности
окисЬю железа, вес ее увеличился на 0,44 грана.
Около 0,4 грана воды были собраны после охлаж-
дения стеклянных трубок с помошью фильтроваль-
ной бумаги. Объем газообразного аммиака увели-
чился © 33,8 до 55,3 куб. дюйма. Взрывая получен-
ный газ © кислородом, я нашел, что содержание
водорода в нем относится по объему к содержанию
азота, как 3,2 :1.

Бесполезно касаться здесь подробностей этого
опыта, который, во всяком случае, не может дать
вполне точных данных 0 составе аммиака, ибо
не весь аммиак разлагался. Кроме того, так как
газ приготовлялся нагреванием смеси нашатыря

х

«Мапсвезег Мето1тез», 2-я часть, т. 5, 535, 1785.
** «Аппа{!ез 4е Се», 42, 195.

10 Гёмфри Дэви. 145

и извести, некоторое количество раствора аммиака
могло попасть в газгольдер и, выделяя новые
пропорции газа во время опыта, увеличить абсо-
лютное количество исследуемого материала.
Рассматривая результаты весьма тщательных
опытов Бертолле” над разложением аммиака элек-
тричеством, я был поражен, найдя, что вее выде-
лявшихся водорода и азота в обшем скорее пре-
вышал вес того количества аммиака, которое счи-
талось разложенным, что явно противоречило
взгляду, согласно которому аммиак содержит кис-
лород. Указанное обстоятельство, а также расхож-
дение между этими данными и данными Нристлея
и ван-Марума (уап Магиш) побудили меня по-
вторить опыты электризации аммиака, и векоре
я нашел, что отношение количества полученных
продуктов к количеству газа, кажушемуся разло-
женным, зависит от ряда разнообразных факторов.
Собирая над сухой ртутью аммиак, полученный
из смеси извести и нашатыфря, я обнаружил влагу
на стенках сосуда; и нелегко было так перевести
газ в сосуд для электризации, чтобы в то же
время туда не попала часть влаги, состоящей,
вероятно, из насышенного раствора аммиака.
При моих первых опытах над газом, переводив-
шимся непосредственно из того сосуда, в котором
он был собран в прибор, я нашел, что из 1 объ-
ема аммиака в различных случаях получалось от

“ «Метоттез де |’Асадётие», 1785, 354.
146

2,2 до 2,8 объема продуктов разложения, однако
отношение содержания азота к содержанию водо-
рода, которое определялось взрывом смеси газов
с кислородом, оставалось, повидимому, постоян-
ным, а именно водорода по объему было в три
раза больше, чем азота.

Чтобы совершенно избежать присутствия сво-
бодной влаги, я наполнил ртутный газгольдер тша-
тельно приготовленным аммиаком и, после того
как он стоял спокойно в течение нескольких
часов, переводил некоторое количество его в
трубку для разложения, наполненную сухой ртутью.
‚В этом елучае 50 объемов при электризации дали
103 объема; все же можно было предполагать
существование источников ошибок.

Так, например, искра проскакивала между желез-
ными проволоками, не вполне свободными от ржав-
чины, и на стенках сосуда появлялся черный
налет из ртути. Возможно также, что некоторая
часть аммиака поглошалась металлическими оки-
слами на поверхности как железа, так и ртути,
и выделялась ими во время хода опыта.

В дальнейшем я пользовался платиновой про-
волокой и свежеперегнанной ртутью, не остав-
лявшей ни малейшего налета на стекле.

Аммиак находился в соприкосновении с сухим
едким кали и по чистоте не уступал тому, о
котором шла речь выше. Некоторое количество
этого аммиака, занимавшее объем, равный объему
60 гран воды, было подвергнуто действию электри-

10 147

чества до тех пор, пока расширение не прекра-
тилось; полученный после этого газ занимал объем,
равный объему 108 гран воды. Температура при
этом опыте равнялась 56”Е, а барометрическое
давление 30,1 дюйма. Платиновые проволоки, меж-
ду которыми проскакивала искра, слегка потуск-
нели *. После тшательного анализа оказалось, что
на 108 объемов газа приходится 80 объемов водо-
рода и 28 объемов азота.

На основании опыта, произведенного мною
в 1799 г., я нашел, что 100 куб. дюймов аммиака
при средней температуре и давлении весят
18,18 грана. Я имел, однако, основания пред-
полагать, что это число несколько низко, и упомя-
нул 06 этом ‘обстоятельстве тг. Аллену и Пепи.
Последние любезно взялись за ‘выяснение этого
вопроса и вскоре сообщили мне следующие резуль-
таты. «В первом опыте 21 куб. дюйм аммиака
весил 4,05 грана; во втором опыте то же коли-
чество весило 4,06 грана при барометрическом дав-
лении, равном 30,65, и температуре 54° Е».

Если внести в эти данные поправки на темпе-
ратуру и давление и взять среднее, то получается,
что 100 куб. дюймов аммиака должны весить
18,67 грана при барометрическом давлении в
30 дюймов и температуре, равной 60° Е. Если

* Нужно думать, что это зависело от окисления. По-
добным же образом платина быстро разъедается, если ее

зарядить позожительно в вольтаической цепи в соприкос-
новении с раствором аммиака.

148

теперь пересчитать на кубические дюймы количе-
ство аммиака, которое разложено в описанном
опыте то оказывается, что оно должно было
весить 11,2 грана”. Далее, выделенные 80 объем-
ных частей водорода должны были весить 1,93 гра-
на **, а 28 объемных частей азота—8,3 грана ***.
Наконец 1,9 | 8,3 =10,2 и 11,2 — 10,2 =1, причем
все данные отнесены к той же температуре и к
тому же давлению.

Итак, в этом опыте разложения аммиака вес
выделившихся газов на 1/., меньше веса разло-
женного аммиака; эту разницу в весе можно объ-
яснить только содержанием в шелочи кислорода,
часть которого, вероятно, соединилась с плати-
новыми проволоками, а часть—с водородом. На
основании этих соображений нужно считать, что
в 100 частях аммиака содержится не менее 7 или
8 частей кислорода ****. Возможно, что в действи-

* «ВезеагсВез Сфеш. ап@ Р\№Ц.», 62.

** Кублческий дюйм водорода весит 0,0239 грана (Ла-
вуазье, «Нетепт», 569).

*** «ВевеагеВез Свет. ап@ РЬИ.». По моим наблюдениям
100 куб. дюймов азота весят при нормальной температуре
и давлении 99,6 грана.

**** В настоящее время невозможно получить сколько-
нибудь безупречные данные о составе аммиака, ибо
нельзя определать абсолютное количество воды в этом
газе. Как показали остроумные исследования Генри
(Непгу), единственный метод, с помощью которого можно
точно измерить содержание воды в газах, — это влек-
тризация.

149

тельности его больше, так как выделяющиеся газы
могли содержать больше воды, чем газы разложен-
ные, в связи с чем могли получиться слишком вы-
сокие числа для их объема и абсолютного веса.

Явления образования и разложения аммиака
также легко поддаются объяснению в предноло-
жении, что аммиак есть тройное соединение азота,
водорода и кислорода, как и при общепринятом
взгляде на его состав.

При образовании летучей шелочи всегда при-
сутствует кислород, водород и азот; обычно лету-
чая шелочь возникает при разложении тел, Ко-
торые содержат слабосвязанный кислород, а также
при разложении соединений азота и кислорода,
растворенных в воде.

Можно предположить, что при обычной темпе-
ратуре и благоприятных условиях эти три эле-
мента способны вступить в соединение и оста-
ваться связанными; при действии же сильного жара
сродство водорода к кислороду должно преобладать,
образуется вода, и выделяются азот и водород.

С этой точки зрения аммиак находится в та-
ком же отношении к нелетучим щелочам, в
каком растительные кислоты со сложной основой
находятся к минеральным кислотам с простой ос-
новой.

Таким образом можно считать, что кислород
является составной частью всех настоящих шело-
чей, так что это вешество, которое по француз-
ской номенклатуре является носителем кислотных

[50

веществ, может быть также названо и носителем
шелочных свойств 76.

По аналогии представляется вполне естествен-
ным предположить, что шелочные земли суть
соединения, подобные нелетучим шелочам, состо-
ящие из горючего металлического основания,
соединенного с кислородом. Несколько опытов,
произведенных мною над баритом и стронцианом,
дали убедительные доказательства правильности
этого предположения. Когда я действовал на барит
и стронциан, смоченные водой, батареей из 250
4- и б-дюймовых пластин, то происходила энер-
гичная реакция; у обеих точек соприкосновения
появлялся свет, а у отрицательной точки—даже
пламя. Возможно, однако, что в этом случае ре-
зультаты затемнялись присутствием воды. Более
определенные данные были получены при других
опытах.

Барит и стронциан, даже будучи нагреты в
электрической цепи с помошью пламени, питаемо-
го кислородом, до интенсивного белого каления,
не оказываются проводпиками. Однако они превра-
шаются в проводники, если прибавить небольшое
количество борной кислоты; тогда на их отрица-
тельно наэлектризованной поверхности образуются
горючие вещества, которые сгорают, испуская
темнокрасный свет. Высокая температура поме-
шала собрать эти вешества; по многим причинам
можно предполагать, что они являются основа-
ниями соответствующих шелочных земель.

151

Барит и стронциан из всех земель ближе всего
стоят к шелочам‘, но можно провести аналогию
и дальше через известь, магнезию, берилловую
землю и глинозем, вплоть до кремнезема. Можно
надеяться, что, пользуясь в подходящих условиях
достаточно мощными батареями, под действием
электрического притяжения и отталкивания удаст-
ся разложить даже и рти огнеупорные тела.

В электрической цепи мы располагаем источни-
ком разлагающей силы любой мошности, начиная
с той, которая как раз достаточна для того, чтобы
уравновесить слабое сродство, сушествующее между
составными частями раствора нейтральной соли,
и кончая той, которая настолько сильна, что
может разъединить наиболее прочно соединенные
элементы в телах, неразложимых при других
условиях. |

При действии слабых сил кислоты отделяются
от шелочей и металлических окислов; если не-

* Сходство между свойствами земель и металлических
окислов было замечено уже в ранний период развития
химии. Ядовитость и высокий удельный вес барита и
стронциана натолкнули Лавуазье на мысль о металлг-
ческой природе этих тел. Но никто не предпозагал, что
метазлы могут содержаться в нелетучих щелочах.
Вследствие сходства этих тел с сммиаком обычно счи-
тали, что они содержат азот и водород.

Удивительно, что раньше всего удалось доказать иден-
тичность с металлическими окислами в случае именно тех
тет этой группы, которые, казахось бы, менее всего на
них похожи.

153

сколько повысить их напряжение, то обычные
металлические окислы и сложные кислоты раз-
лагаются; при еше более высоких напряжениях
освобождаются и составные части щелочей.

Поскольку мы можем судить 0 составе тел,
несомненно, что положительным электричеством
притягиваются только кислород или вещества, ко-
торые содержат избыток кислорода; горючие тела
или тела, состоящие преимущественно из горю-
чего вешества, притягиваются отрицательным рлек-
тричеетвом.

Эти факты чрезвычайно подкрепляют предпо-
ложение, что соляная, плавиковая и борная кис-
лоты содержат кислород, а также только что
высказанное предположение о природе земель.

Я обнаружил, что при электризации увлажнен-
ной борной кислоты на отрицательной поверх-
ности выделяется окрашенное в темный цвет
горючее вешество; это, повидимому, указывает на
разложение; однако мои исследования над шело-
чами помешали мне продолжить работы в этом
направлении.

Соляная и плавиковая кислоты в газообразном
состоянии являются непроводниками. И так как
есть все основания предполагать, что основания
их обладают более сильным сродством к кислороду,
чем вода, то нельзя надеяться разложить их в
водном растворе, даже применяя самые высокие на-
пряжения. Скорее можно рассчитывать на успех,
электризуя некоторые соединения этих кислот.

153

Широкое поле для исследования открывается
благодаря активности и сродству новых металлов,
выделенных из шелочей.

Металлы рти, несомненно, станут могушествен-
ными средствами анализа, и, обладая сродством
к кислороду, которое превышает сродство всех
других известных веществ, они, возможно, ока-
жутся более действительными, чем электричество,
по отношению к некоторым из еше неразложен-
ных тел.

Так, я нашел, что основание кали окисляется
в углекислоте, разлагая ее; будучи нагрето с
углекиелой известью, оно- выделяет углерод. По-
добным же образом оно окисляется и в соляной
кислоте (я не имел случая произвести этот опыт
настолько точно, чтобы выяснить, что происходит).

Знакомство с природой шелочей и выводы по
аналогии, к которым оно приводит, открывают
ряд новых горизонтов. Быть может, оно позволит
решить многие геологические проблемы и покажет,
что в образовании горных пород принимали уча-
стие силы, о существовании которых до сих пор
и не подозревали.

Легко было бы еше более распространить эти
гипотетические соображения, но я не хочу отни-
мать далее время у обшества, тем более, что
пелью моей лекции было не ностроение гипотез,
а изложение ряда повых фактов.

НРИМЕЧАНИЯ

1 ВаКегап Гесбаге-ежегодная лекпия, читаемая перед
Королевским обществом согласно воле, высказанной в
завещании натуралиста Генри Бэкера (1698—1774).

2 Объяснение образования азотной кислоты и аммиака,
которое дает Дэви, неправильно; как показали опыты
Рэлея (Вау1е! ой) и Тиде (Т1ейе), выделяющийся при
электролизе водород не восстанавливает азот (см., на-
пример, Тлефе и Бепеефе, «ДеНйвейгИ$ Г. Еекгоспелие»,
1921, 27, 112). По всей вероятноети, при опытах Дэви
некоторое количество аммонийных солей попадало в воду
из воздуха.

3 Медленность, с которой в этом случае появляются
продукты разложения, зависит от малой растворимости
сернокислого бария, насыщенный раствор которого чрез-
вычайно плохо проводит ток.

* «Окисленной соляной кислотой» Дэви называет хлор.

5 Здесь и далее Дэви принимает, что кислоты и оено-
вания являются теми телами, которые переносятся током
к обоим электродам.

То же мненпе было одновременно высказано и Берпе-
лиусом и привело к построению известной электро-
химической теории химических соединений, согласно ко-
торой соли рассматриваются как ‹оединения метал-

155

лических окислов и ангидридов кислот. Ошибка эта,
однако, тем простительнее, что Дэви впоследствии
сам (см. второй мемуар) обнаружил сложность состава
щелочей. В действительности ток переносит ионы 2К
и ЭО,, а так как кислая и щелочная реакции опре-
деляются присутствием соответственно ионов Н и ОН,
которые образуются только у электродов (вследствие
разложения воды), то эти реакции могут обнаружиться
только у электродов, но не посредине проводника
(Оствальд).

6 Образование хлористого серебра должно начаться
сейчас же после включения тока, так как последний

переносит ион С1 из раствора Ма(1 в раствор АёХО.;;
гидрат же окиси серебра мог получиться только через
некоторое время после того, как в последний рас-
твор были перенесены образующиеся у катода ионы
гидроксила.

т Гипотеза о последовательных соединениях и разло-
жениях внутри проводящего ток электролита была по-
дробно развита Гротгусом (СгоИиз «Аппа юз 4е
СЬшие», 58, 54, 1806),—откуда сохранившееся до сих пор
название «пепь Гротгуса» для приведенного в тексте
механизма электролиза. Все явления электролиза, в част-
ности пи опыты, описываемые Дэви, могут‘ быть го-

раздо проще объяснены, исходя из аррениусовекой тео-
рии свободпо и независимо движущихся ионов. Однако

представление о «цепи Гротгуса» применяется и в
последнее время некоторыми исследователями, например
Гошем (С(озсВ) и совсем недавно Гюккелем (НйсКе])*
для объяснения аномально высокой подвижности ионов
водорода и гидроксила в воде.

* «бейзейг. 1. ШекгосВет.», 34, 546, 1928.

156

8 При таком расположении приборов электролиз мог
происходить частью, благодаря несовершенной пзоляции
сосуда, частью, благодаря ионизапии окружающего воз-
духа, который служил проводником электричества.

9 Объяснение действия гальванических элементов, по-
строенных из одного металла, которое дает Дэви, не-
правильно. Мы знаем, что знак электромоторной силы
такого элемента определяется величиною концентрации
ионов соответствующего металла в обеих жидкостях,
а именно: тот металлический электрод заряжается по-
ложительно, который погружен в жидкость е большой
концентрацией ионов. Кислотность или щшелочность
жидкости при этом имеют значение только в той
мере, в которой оци влияют на концентрацию ионов
металла.

10 Опыты Кноблауха (КпоМаисй) («Де зсте Е Ё. р\уз1-
КаПзсве Спепие», 1902, 339, 225) показали, что твердые
киелоты, действительно, заряжают большинство тел при
трении положительно, а твердые основания отрицательно.
Сера, однако, заряжает при соприкосновении обыкно-
венно положительно, что несогласно © наблюдениями
Дэви. Механизм этих весьма капризных явлений не
может считаться вполне выяененным; несомненно, од-
нако, что главную роль здесь играет адсорбция и раепре-
деление различных ионов, в частности ионов водорода
и гидроксила, а также, быть может, и переход элек-
тронов из одной фазы в другую (см. ЕгеипаЙс?, «Кар!-
ЛагсЪеж1е», 4-е изд., стр. 339 и «НапаБась @г РпузШК»,
т. ХШ, 1928, стр. 332).

1 Обращение обычного знака электромоторной силы
в этом случае объясняется чрезвычайно малой раство-
римоетью сернистой меди и связанным © ней пони-
жением концентрации ионов меди в растворе при при-
бавлении сернистой шелочи.

157

12 Электрическая теория химического сродства, форму-
лированная Дэви и развитая Берцелиусом, была вио-
следствии заброшена, главным образом, вследствие ‘вы-
яснившейся ее неплодотворности в области органической
химии. Одно время, после работ Косселя — (Соззе]1)
и др., казалось, что мы присутетвуем при полном воз-
рождении электростатической теории. Мы знаем, однако,
теперь, что электростатическими схемами можно объ-
яенить строение только части химических соединений
(гетерополярное сродство, тип МаСГ, между тем как
связь между атомами, скажем, молекулы Нь (гомеополяр-
ное сродство), обусловлена силами совсем другого рода.

Дэви не делает различия между незаряженным и за-
ряженным ионизированным атомом; отсюда и неясность
его предетавления о механизме химического взаимодей-
ствил; что же касается его схемы структуры готового
соединения (аналогия с обкладками конденсатора), в ко-
тором атомы находятся уже в заряженном состоянии,
то она достаточно четка и в почти неизменном виде
приемлема в наше время.

13 Как известно, минимальное напряжение, необходимое
для разложения какого-нибудь химического соединения,
при определенных условиях, действительно, является точ-
ной мерой химического сродства между его составными
частями.

\* Только гениальному ассистенту Дэви_Михаилу Фа-
радею—было суждено внести полную ясность в теорию
электролиза, показав, что количество выделяющихся про-
дуктов электролиза непосредственно определяется не ве-
личиною разности напряжений, как это предполагал
Дэви, а количеством электричества, прошедшим через
раствор.

15 Объяснение действия столба Вольта, которое дает
Дэви, не отличается ни простотой, ни яеностью. Заме-

158

чательно только, с какой определенностью он подчерки-
вает необходимость постоянно идущей химической реак-
цин для непрерывного функционирования цепи.

16 Аргументы, которые Дэви приводит здесь против
химической теории гальванической цепи, основаны
на приписываемом последней утверждении, согласно
которому всякий химический процесс должен быть ис-
точником электромоторной силы. Если не делать этой
ошибки, то приведенные возражения отпадают. Правда,
лишь сравнительно недавно удалось определить условия,
при которых химическая энергия превращается в элек-
трическую. Условия эти могут быть формулированы
следующим образом: необходимо пространственно раз-
делить части процесса, относящиеся к обоим ионам,
так, чтобы последний мог итти только при замкнутой
пепи, пропорционально проходящему количеству элек-
тричества (Оствальд).

1 Мы сохраняем терминологию Дэви, который на-
зывает калий основанием кали («Ъаз18 оЁ робазй») и
натрий основанием натра («Ъаз1з оЁ вода»).

18 Калий плавится при 52,5° С; если вешество Дэви
при комнатной температуре оставалось жидким, то это,
быть может, зависит от того, что едкое кали, которым
он пользовался, содержало едкий натр, так что полу-
чалея сплав обоих металлов, сохраняющий жидкое со-
стояние и при обыкновенной температуре (Оствальд).

13 Дэви ни здесь, ни в других местах не видит раз-
ницы между окисями щелочных металлов и гидратами
этих окисеий.

22 Удельный вес калия равен 0,865. Шарикн Дэви,
вероятно, содержали пустоты (Оствальд).

21 Дэви не обратил внимания на характерный пвет
пламени калия, очевидно, вследствие того, что его калий

159

содержал значительное количество натрия (см. приме-
чание 19).

22 В своей третьей ВаКег1ап Тесфаге Дэви возвраша-
ется к вопросу о сложности состава серы (а также
фосфора и углерода); впоследствии он, однако, убедился
в ошибочности этого представления.

23 Описанные явления объясняются, главным образом,
выделением из кремнекислоты кремния, © существова-
нии которого Дэви в то время, впрочем, и не знал
(Оствальд).

2: Эти определения гораздо ближе к истине, чем те,
которые относятся к калию. Удельный вес натрия равен
0,974 вместо 0,935. Следует обратить внимание на первое
применение метода висения для определения плотности
твердых тел (Оствальд).

25 Правильное отношение для окиси калия 4,89 :2, а
для окиси натрия 5,75 :2.

26 Хотя приводимые Дэви доказательства присутствия
кислорода в аммиаке и ошибочны, тем не менее вывод
его, согласно которому кислород является носителем ще-
лочных свойств, удивительным образом соответствует со-
временному представлению, по которому щелочные свой-
ства связаны © присутствием гидрокеильной группы ОН.

№9 ы
=_=
<>) №" ь

о Я В

ЗИ ый.
р. 75 к. П. Тр. 25

1 И й
в, ]
вт», , } |,
| | Е й Ко ь |
ва НЕКОТОРЫХ ХИМИЧЕСКИХ
| ДЕЙСТВИЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

933
| А ‚4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ
: ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И
8 ИЗДАТЕЛЬСТВО р {2